5G移動通信關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展趨勢

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摘要現(xiàn)如今科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度越來越快，通信技術(shù)同樣也在這一行列中，其中5g移動通信技術(shù)是發(fā)展最快、最先進的技術(shù)之一，因此分析其技術(shù)的發(fā)展趨勢是非常重要的。本文首先介紹了我國5G移動通信的概念、優(yōu)點及特征，然后分析了其關(guān)鍵的技術(shù)，最后闡述了移動通信技術(shù)的發(fā)展趨勢，希望能對移動技術(shù)的發(fā)展提供有價值的參考。

關(guān)鍵詞5G移動通信；關(guān)鍵技術(shù)；發(fā)展趨勢

隨著各個方面的不斷演進與發(fā)展，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求越來越巨大，很多智能業(yè)務(wù)不斷出現(xiàn)、更新，這些都是離不開移動通信技術(shù)的，只有高效的、智能的通信技術(shù)才能滿足各個方面的需求。5G移動通信是在4G技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，作為新一代的通信技術(shù)，如何更好的發(fā)展是當(dāng)前急需思考的重要問題。

1我國5G移動通信的概念、優(yōu)點及特征

1.15G的概念及優(yōu)點

5G同前四代最大的差別在于其并不是單一的技術(shù)，而是目前所有通信技術(shù)的總和，其峰值速率能夠達到10Gb/s。作為最新一代的移動通信技術(shù)，安全性、覆蓋性、靈活性都有了極大的提高，解決了4G網(wǎng)絡(luò)所存在的問題，通過最先進的技術(shù)、頻譜效率滿足了當(dāng)前移動業(yè)務(wù)流量的需求，構(gòu)建了一個可靠性高的網(wǎng)絡(luò)社會。

1.25G的特征

5G的特征具體體現(xiàn)在以下幾個方面：其一，聯(lián)網(wǎng)設(shè)備急劇擴大，將是4G網(wǎng)絡(luò)的100倍；其二，網(wǎng)絡(luò)消耗能源較少，實現(xiàn)了節(jié)約能源的目標(biāo)；其三，5G所需的頻率相對4G來講約高10倍左右，通過壓縮等技術(shù)有效的提高了頻率的利用率；其四，5G移動通信相比4G來講可靠性更高，時延也縮短了近10倍；其五，5G移動通信的用戶速率大大提高，尤其是對于有著特殊需要的業(yè)務(wù)；其六，5G移動通信的吞吐量能力較強。

2我國5G移動通信的關(guān)鍵技術(shù)

2.1智能化技術(shù)

云計算平臺是5G的中心網(wǎng)絡(luò)，它是由一個大型服務(wù)器組成，與基站連接的方式為數(shù)據(jù)減緩功能的路由器和交換機網(wǎng)絡(luò)，宏基站的特點包括具有云計算存儲功能、具有大數(shù)據(jù)存儲功能，能夠處理時效性強的數(shù)據(jù)，基站數(shù)量形態(tài)多，不同頻段開展不同業(yè)務(wù)，具有多樣化的天線和連接方式。

2.2多天線傳輸技術(shù)

多天線技術(shù)在經(jīng)歷眾多發(fā)展階段后，大大提升了頻譜利用率，成為5G技術(shù)的主要研究方向之一。多天線技術(shù)通過有源天線列陣，形成3D-MIMO技術(shù)，配合毫米波技術(shù)優(yōu)勢，大大提升了無線信號覆蓋性能。在當(dāng)前，為進一步提升覆蓋能力，實現(xiàn)綠色節(jié)能的要求，研究人員正進行更深一步的研究。

2.3同時同頻全雙工技術(shù)

同時同頻全雙工技術(shù)的實質(zhì)是在一個物理信道上，傳輸兩個方向信號，也就是說，通過消除通信雙工節(jié)點自身發(fā)射機信號的干擾，既發(fā)射信號機信號，又接受另一節(jié)點的同頻信號，以此來實現(xiàn)頻譜效率的提升。相比于傳統(tǒng)手段，該項技術(shù)的頻譜效率得到了成倍的提升，同時還具有靈活性強的優(yōu)勢。

2.4新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)

結(jié)合未來的業(yè)務(wù)需要，5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的特點應(yīng)包括：扁平化、低時延、低成本、易維護等等。當(dāng)前的研究集中在C-RAN和云架構(gòu)。所謂的C-RAN是一種新型無線接入網(wǎng)架構(gòu)，而云架構(gòu)是基于云計算大規(guī)模協(xié)作的無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。二者均為業(yè)界的主要研究方向。

2.5密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

5G的數(shù)據(jù)流量將是4G的1000倍，具有多元化、寬帶化、綜合化、智能化等特點，其技術(shù)的實現(xiàn)主要包含兩個層面。首先，將大規(guī)模天線布署在宏基站，以此來獲得更高的室外空間；其次，為了滿足室內(nèi)外的數(shù)據(jù)需求，需要布置更多的密集網(wǎng)絡(luò)。在室內(nèi)和特別地區(qū)，將是5G網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的主要分布區(qū)，同時密集網(wǎng)絡(luò)的信噪比增益要高于大規(guī)模天線的信噪比增益，密集網(wǎng)絡(luò)將是提高數(shù)據(jù)流量的關(guān)鍵技術(shù)。密集網(wǎng)絡(luò)具有諸多優(yōu)勢，如改善網(wǎng)絡(luò)覆蓋，提升系統(tǒng)容量，更具靈活性和使用效益，更加密集的網(wǎng)絡(luò)方案將在未來被廣泛應(yīng)用。

2.6設(shè)備間直接通信技術(shù)

以基站為中心的小區(qū)覆蓋是傳統(tǒng)的移動通信組網(wǎng)方式，這種方式的弊端在于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活性差。伴隨著大流量、大規(guī)模的5G網(wǎng)絡(luò)時代的到來，傳統(tǒng)的工作方式顯然難以滿足現(xiàn)有需求，而D2D直接通信技術(shù)則實現(xiàn)了通信設(shè)備間的直接通信，通信質(zhì)量和速度都有巨大突破，且效率高，低消耗，靈活性高，可靠性強，拓展了網(wǎng)絡(luò)連接和接入方式，具有極高的應(yīng)用價值。當(dāng)前D2D正在繼續(xù)拓展中繼技術(shù)、多天線技術(shù)等等，對于通信質(zhì)量和效率還將繼續(xù)有所突破，對于未來的5G網(wǎng)絡(luò)，D2D必將是關(guān)鍵技術(shù)之一。

2.7高頻段傳輸

以往的移動通信頻段通常都在3GHz以下，但隨著用戶的不斷增加，頻譜資源越來越稀缺，而高頻段傳輸則有效解決了這一問題，高頻段的帶寬能夠達到273.5GHz，不僅尺寸較小，而且在短距離通信方面具有非常強的優(yōu)勢，能夠滿足容量、速率等多方面的需要。

3我國5G移動通信的關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢

現(xiàn)如今5G移動通信是通信行業(yè)發(fā)展的重要方向，并且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，5G移動通信的技術(shù)也會更加完善、標(biāo)準(zhǔn)。在2013年，歐盟等國家開啟了有關(guān)5G的科研項目，我國的華為公司也積極參與了項目的開展工作，隨著項目的不斷深入，關(guān)于5G的各種通信技術(shù)也陸續(xù)誕生，5G通信技術(shù)被大范圍的運用在各個方面，并預(yù)期在2016年開啟5G行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進程。移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是非常強大的基礎(chǔ)性平臺，正是利用移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)才實現(xiàn)了各種新興業(yè)務(wù)，同樣，5G移動通信技術(shù)也不能缺少移動互聯(lián)網(wǎng)的輔助作用。現(xiàn)如今很多業(yè)務(wù)都是通過無線網(wǎng)絡(luò)提供給用戶的，這類服務(wù)和應(yīng)用都對5G移動通信技術(shù)的要求很高，特別是容量、質(zhì)量方面。目前5G移動通信技術(shù)的主要發(fā)展趨勢就是與其他無線移動通信的融合，為網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)創(chuàng)建一個高效、全方位的服務(wù)平臺。總體來看，5G移動通信技術(shù)的發(fā)展方向包括以下三個方面：其一，積極引入新型的體系結(jié)構(gòu)，以此來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)吞吐率的提高，增強其智能化；其二，積極引入無線傳輸技術(shù)，以此來提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，相比4G來講，預(yù)期提高約10倍；其三，加強對頻率資源的研究和探索，例如高頻段等，以此來實現(xiàn)通信資源的拓展。另外在傳輸技術(shù)方面，要加強對頻譜資源的研究和使用，例如多址接入等；在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面，要引入更加智能的結(jié)構(gòu)。

4結(jié)論

通過對上文的論述分析能夠看出，在當(dāng)前數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求越來越巨大的形式之下，推動5G移動通信技術(shù)的發(fā)展是當(dāng)前迫在眉睫的重要工作。目前，5G移動通信技術(shù)還處于剛起步階段，各個方面相對來說還不夠成熟，但是相信在不久的將來，5G移動通信技術(shù)將引領(lǐng)移動通信行業(yè)新一輪的變革。

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作者：李革 單位：重天信科通信建設(shè)監(jiān)理咨詢有限公司