5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及未來發(fā)展趨勢分析

何強(qiáng)

【摘要】隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了長足進(jìn)步，4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)正在火熱建設(shè)的同時(shí)，各國也以啟動(dòng)對(duì)5G移動(dòng)通信系統(tǒng)的研究。5G通信系統(tǒng)能為用戶提供更高的網(wǎng)絡(luò)接入速率，大幅提升網(wǎng)絡(luò)傳輸速度，為用戶提供更好的體驗(yàn)效果。本文簡要分析了5G通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)并對(duì)其未來發(fā)展趨勢進(jìn)行了預(yù)測。

【關(guān)鍵詞】5G通信網(wǎng)絡(luò) 技術(shù) 趨勢

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展，各種手機(jī)應(yīng)用層出不窮，網(wǎng)上購物，實(shí)時(shí)分享等生活方式已逐步走入千家萬戶，在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)一片繁榮的背后，是用戶對(duì)無線通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率的高標(biāo)準(zhǔn)要求。

用戶的需求推動(dòng)了新興智能業(yè)務(wù)的發(fā)展，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)朝著提供高速化、智能化的方向不斷發(fā)展。當(dāng)前4G移動(dòng)通信技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用，但各國科學(xué)家未雨綢繆，目前已有大量公司和研究人員已著手研發(fā)速度更快、效率更高的5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)可以幫助用戶盡快實(shí)現(xiàn)全球智能終端的普及，加速移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。本文簡要分析了未來5G系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，并展望了5G移動(dòng)通信在未來的發(fā)展趨勢。

一、5G移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)分析

1.1高頻段傳輸技術(shù)

現(xiàn)網(wǎng)的移動(dòng)通信系統(tǒng)頻段范圍多集中3GHZ以下，而目前移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)用戶越來越多，對(duì)流量的需求越來越大，現(xiàn)有的頻率資源自然不能滿足所有網(wǎng)絡(luò)用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)提出的各種新要求，所以頻譜資源面臨著短缺的問題。

5G移動(dòng)通信技術(shù)當(dāng)前要解決的主要問題是提高頻譜利用率到目前的10倍以上。利用數(shù)量充足的天線，可以使不同用戶的使用不受影響，提高無線信號(hào)的性能。5G移動(dòng)通信技術(shù)不但要達(dá)到環(huán)保要求而且還需提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋率。在高頻段范圍內(nèi)，由于頻段值的提高，對(duì)應(yīng)就可以有較多的新型技術(shù)方案。

如毫米波頻率的范圍28GHz左右，在此頻率范圍內(nèi)可以安置多根天線，發(fā)揮波束賦技術(shù)的真實(shí)有效性。在未來的5G通信系統(tǒng)中使用高頻段技術(shù)，可以布放多根天線解決盲區(qū)的覆蓋問題。但高頻段技術(shù)在應(yīng)用時(shí)也面臨受自然環(huán)境影響較大、傳輸距離較短的問題。

1.2全雙工技術(shù)

5G系統(tǒng)的全雙工技術(shù)并不像傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的全雙工技術(shù)一樣僅關(guān)注于同時(shí)傳輸?shù)碾p向傳輸技術(shù)，同時(shí)還包含了能夠同頻的雙向技術(shù)。

5G中的全雙工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。它具有波譜使用靈活利用率高以及具有一定的數(shù)據(jù)挖掘能力的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)同頻全雙工技術(shù)改良了傳統(tǒng)的TDD與FDD雙工技術(shù)，頻譜效率可以提高一倍以上。

但在實(shí)際組網(wǎng)中，為了避免導(dǎo)頻污染，同時(shí)同頻全雙工技術(shù)卻不利于在多天線的情況下使用。所以目前此種技術(shù)依然面臨很多挑戰(zhàn)，在5G網(wǎng)進(jìn)行研究的時(shí)候要在組網(wǎng)與資源分配技術(shù)和容量等方面多進(jìn)行研究，使得全雙工技術(shù)更加的方便實(shí)用。

1.3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，同時(shí)推動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。在5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，如果把目標(biāo)定位為將數(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。

二、趨勢預(yù)測

4G網(wǎng)絡(luò)的普及已經(jīng)在很大程度上改變了人們的生活及生產(chǎn)方式。而5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)也將在不久的未來走入我們的生活。

應(yīng)用5G移動(dòng)通信技術(shù)，可以增加無線覆蓋范圍、提高傳輸速度、保證系統(tǒng)安全、增加用戶體驗(yàn)，但5G網(wǎng)絡(luò)如果想要在4G的基礎(chǔ)上取得十足的進(jìn)展，未來就需更加注重于通信網(wǎng)絡(luò)的通信頻率資源、無線傳輸效率、系統(tǒng)吞吐率、系統(tǒng)智能化等問題的解決。

三、總結(jié)

總之，由于5G系統(tǒng)的高質(zhì)量、安全、快速等特點(diǎn)，所以在未來勢必會(huì)得到更多用戶的認(rèn)可。搭建5G網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)具有很大的優(yōu)勢，但其中也有很多困難需要解決，因而在未來的研究中應(yīng)采用對(duì)應(yīng)的技術(shù)讓網(wǎng)絡(luò)更加的成熟，促進(jìn)5G系統(tǒng)的全面發(fā)展。