5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)與若干關(guān)鍵技術(shù)

譚超

摘 要：5G是通信行業(yè)不斷發(fā)展的必然趨勢(shì)，4G通信技術(shù)取代3G后，移動(dòng)通信市場(chǎng)的需求發(fā)生了變化，移動(dòng)用戶對(duì)通信行業(yè)提供的業(yè)務(wù)功能提出了更高的要求，為了滿足用戶的需求，通信行業(yè)的技術(shù)人員必須不斷改進(jìn)技術(shù)，還要對(duì)5G移動(dòng)通信技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，由于5G移動(dòng)通信技術(shù)目前仍然處于探索階段，所以技術(shù)人員應(yīng)針對(duì)4G移動(dòng)通信系統(tǒng)存在的問題，制定出完善的方案與策略。本文對(duì)5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)以及若干關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了介紹，希望對(duì)研究人員以及技術(shù)人員提供一定參考價(jià)值。

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

社會(huì)在不斷的進(jìn)步，科技在不斷的發(fā)展，在我國(guó)移動(dòng)通信領(lǐng)域，通信技術(shù)越來越先進(jìn)，從剛開始的2G技術(shù)，不斷發(fā)展到3G技術(shù)、4G技術(shù)，現(xiàn)在正在向5G移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展，這一過程實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的突飛猛進(jìn)，而且提供的服務(wù)越來越強(qiáng)大，很好的滿足了用戶的要求。在5G時(shí)代，技術(shù)人員應(yīng)了解技術(shù)發(fā)展的方向，還要做好技術(shù)的創(chuàng)新，在當(dāng)前移動(dòng)通信領(lǐng)域，研究的關(guān)鍵技術(shù)為無(wú)線傳輸技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)可以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾?，而且可以提高?shù)據(jù)存儲(chǔ)的可靠性，下面筆者對(duì)5G移動(dòng)通信發(fā)展中關(guān)鍵的技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。

1 5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)

在當(dāng)前社會(huì)，人們采用的是4G移動(dòng)通信技術(shù)，與3G通信技術(shù)相比，4G通信在多個(gè)方面進(jìn)行了改進(jìn)，提高了用戶的體驗(yàn)，而且增加了很多網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，通信功能越來越強(qiáng)大，在網(wǎng)絡(luò)視頻時(shí)清晰度越來越高，數(shù)據(jù)的利用率也大大提高了。在2020以后，移動(dòng)通信行業(yè)則開始普及5G通信技術(shù)，其有著較高的頻率利用率，而且傳輸速率與資源的利用率更高了，在技術(shù)方面會(huì)出現(xiàn)一個(gè)較大的飛躍，5G移動(dòng)通信技術(shù)有著較高的無(wú)線信號(hào)覆蓋能力，在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸時(shí)，可以保證用戶的信息不會(huì)遭到泄露，而且還能給用戶帶來較好的體驗(yàn)。5G移動(dòng)通信技術(shù)與多項(xiàng)無(wú)線移動(dòng)技術(shù)都有著緊密的結(jié)合，可以形成一個(gè)較大的通信網(wǎng)絡(luò)，可以大大提高網(wǎng)速，而且還具有較高的靈活性。5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信正向著自動(dòng)化、智能化的方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整，具有良好的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

5G移動(dòng)通信技術(shù)是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展的產(chǎn)物，也為互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供了基礎(chǔ)性平臺(tái)，其很好的將移動(dòng)通信技術(shù)與無(wú)線技術(shù)結(jié)合在一起，可以提供良好的通信服務(wù)，在保證數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量的同時(shí)，也提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省Ｅc4G技術(shù)相比，5G技術(shù)在3個(gè)方面都實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍：首先，具有較高的無(wú)線傳輸效率。其次，具有強(qiáng)大的智能性以及系統(tǒng)吞吐率。最后，具有較大的無(wú)線通信頻率資源。在當(dāng)前社會(huì)，科學(xué)信息技術(shù)在不斷的發(fā)展與進(jìn)步，5G技術(shù)的出現(xiàn)具有必然性，其可以為用戶帶來良好的應(yīng)用體驗(yàn)，可以提高用戶的滿意度，而且改善了通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率，提高了移動(dòng)通信技術(shù)的性能。這項(xiàng)技術(shù)還對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了完善，實(shí)現(xiàn)了多用戶多無(wú)線，提高了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能。5G技術(shù)還增強(qiáng)了無(wú)線信號(hào)的覆蓋面積，實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)的優(yōu)化。5G技術(shù)還提供啊了頻譜資源的利用率，這可以為通信企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益，在對(duì)設(shè)備進(jìn)行靈活配置的同時(shí)，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)運(yùn)行的步驟與流程，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，多個(gè)運(yùn)營(yíng)商都可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行利用，而且實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)流量的監(jiān)測(cè)，這可以降低資源利用的成本，也可以減少能源的消耗，具有經(jīng)濟(jì)環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。

2 5G移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)

2.1大規(guī)模MIMO技術(shù)

5G移動(dòng)通信技術(shù)有效的結(jié)合了無(wú)線技術(shù)，而且實(shí)現(xiàn)了多無(wú)線技術(shù)同時(shí)運(yùn)行，其提高了通信系統(tǒng)頻譜資源的利用率，也加快了頻譜效率與數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾剩诶脭?shù)據(jù)與信息時(shí)具有較高的可靠性，可以充分應(yīng)用到各種無(wú)線通信系統(tǒng)中。比如：3G、WLAN等。根據(jù)信息理論，天線數(shù)量的多少和頻譜效率和可靠性有著密切的聯(lián)系。在大規(guī)模MIMO中，基站需要配置數(shù)量龐大的天線，這些天線集中地配置在一個(gè)基站上。其優(yōu)勢(shì)在于：第一，可深度挖掘空間維度資源，提高頻譜效率；第二，將波束集中在一定范圍內(nèi)，減少干擾；第三，可大幅降低發(fā)射功率，提高功率效率；第四，當(dāng)天線夠大時(shí)，其線性編碼和檢測(cè)最優(yōu)。

2.2 基于濾波器組的多載波技術(shù)

在5G系統(tǒng)中，基于濾波器組的多載波技術(shù)可以解決頻譜效率、對(duì)抗多徑衰落等方面的問題。FBMC技術(shù)是5G系統(tǒng)多載波方案的重要方式。因?yàn)樵贔BMC技術(shù)中，多載波性能取決于原型濾波器的設(shè)計(jì)和調(diào)制濾波器的設(shè)計(jì)，為滿足特定的頻率響應(yīng)的特性的要求，需要原型濾波器的長(zhǎng)度大于子信道的數(shù)量，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜難度高，不利于硬件的效用實(shí)現(xiàn)。因而，發(fā)展和5G要求的濾波器組的快速實(shí)現(xiàn)算法是FNMC技術(shù)的重要內(nèi)容。

2.3 全雙工技術(shù)

當(dāng)前5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用同時(shí)同頻全雙工技術(shù)，使頻譜效率有效增加，不受傳統(tǒng)頻譜資源的局限，頻譜資源將發(fā)揮更大的效用，而且這一技術(shù)在應(yīng)用過程中需要防止各種干擾。全雙工通信技術(shù)即同時(shí)同頻的進(jìn)行雙向通信技術(shù)。在無(wú)線通信系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)側(cè)和終端側(cè)有著固有的發(fā)射和接收信號(hào)的自干擾，當(dāng)前因技術(shù)條件限制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)同時(shí)同頻的雙向通信。全雙技術(shù)在理論上課提高頻譜利用率的一倍潛力，可以實(shí)現(xiàn)更為了靈活的頻譜使用，同時(shí)因?yàn)槠骷夹g(shù)和信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)同頻的全雙工技術(shù)將在5G移動(dòng)通信系統(tǒng)中得到充分的挖掘和應(yīng)用。

2.4 直接通信技術(shù)

利用5G移動(dòng)通信技術(shù)可以完成不同通信設(shè)備間的直接通信，使時(shí)延和能耗有效下降，頻譜資源也借此發(fā)揮了更大的效用，提高了5G通信效率和通信質(zhì)量。5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)如果想把數(shù)據(jù)流量提高1000倍以上，則必須依靠密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。把5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量主要分布于室內(nèi)和熱點(diǎn)地區(qū)，提高用戶性能，進(jìn)一步增大網(wǎng)絡(luò)覆蓋率。當(dāng)前各種智能終端設(shè)備得到了普遍應(yīng)用，因此用戶對(duì)數(shù)據(jù)流量提出了更大的需求，所以5G移動(dòng)通信要想實(shí)現(xiàn)1000倍流量的增加則必須依靠超密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來完成。密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以增加網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，同時(shí)保證系統(tǒng)容量的大量提高，但存在的缺點(diǎn)是小范圍內(nèi)將存在一定的干擾，不利于網(wǎng)絡(luò)能效的提高。5G移動(dòng)通信主要依靠云計(jì)算平臺(tái)，利用云計(jì)算平臺(tái)的智能配置和自動(dòng)模式的切換，5G移動(dòng)通信才能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)智能組網(wǎng)。

結(jié)束語(yǔ)

5G移動(dòng)通信技術(shù)是通信行業(yè)不斷發(fā)展的產(chǎn)物，其對(duì)4G技術(shù)進(jìn)行了完善與創(chuàng)新，這項(xiàng)技術(shù)目前還處于研發(fā)階段，但是在2020以后，5G移動(dòng)通信技術(shù)將開始慢慢普及，其發(fā)揮的作用也將越來越大，可以提高用戶的體驗(yàn)以及滿意度，從而促進(jìn)移動(dòng)通信行業(yè)更好的發(fā)展。5G移動(dòng)通信技術(shù)提高了頻譜的利用率，其還對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，有效的結(jié)合了無(wú)線技術(shù)，增加了無(wú)線信號(hào)的覆蓋率，實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)技術(shù)質(zhì)的飛躍，具有良好的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

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