5G移動通信技術(shù)及未來發(fā)展趨勢研究

鄧雄才

摘 要：4G在世界上普遍應(yīng)用并且發(fā)展十分的迅速，在大部分國家已經(jīng)廣泛使用大面積覆蓋。目前為止人們對信息獲取的途徑越來越多以及獲取效率越來越高。5G移動通信技術(shù)是一種非常新型的科學(xué)技術(shù)，它就是最高端的通信技術(shù)的象征，利用的是目前為止世界上最先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了頻譜利用率的大幅度提高，以及現(xiàn)代人們對于網(wǎng)絡(luò)速度的要求以及對通信技術(shù)更高要求的體驗(yàn)，可以很大程度改變?nèi)藗兊纳罘绞揭约案颖憷藗兊纳?。文章?G移動通信技術(shù)及未來發(fā)展趨勢為研究課題，對現(xiàn)有5G移動通信技術(shù)進(jìn)行分析和探討，引申提出5G移動通信技術(shù)的未來發(fā)展趨勢，為我國的移動通信技術(shù)提供理論依據(jù)，為社會主義信息化文明建設(shè)作出貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：5G移動通信；技術(shù)；未來發(fā)展趨勢

隨著時代的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也不斷創(chuàng)新以及改進(jìn)，其中通信技術(shù)發(fā)展尤為迅速，為移動通信技術(shù)的更新?lián)Q代提供條件支持。目前為止，通信領(lǐng)域最先進(jìn)的技術(shù)是5G移動通信技術(shù)，預(yù)計會在2020年廣泛使用，5G成了現(xiàn)代通信領(lǐng)域的主要研究對象，越來越多的國家進(jìn)行對5G的探索與研發(fā)并取得很大成效。

1 5G通信技術(shù)簡介

目前，廣泛被使用的是4G移動通信技術(shù)，而5G更高于4G標(biāo)準(zhǔn)的移動通信技術(shù)，5G即第五代移動通信技術(shù)，意味著具有更高要求、寬帶更大、速度更快，5G通信為移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，是對其他無線通信技術(shù)的銜接，可以滿足未來各方面對于通信技術(shù)的要求，5G將擁有較智能化以及網(wǎng)絡(luò)自感知、自調(diào)整的優(yōu)點(diǎn)[1]。

2 5G移動通信技術(shù)的特點(diǎn)以及優(yōu)點(diǎn)

2.1 頻譜利用率高

目前高頻段的頻譜資源利用程度受到很大的約束，在現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)條件之下利用效率會受到高頻無線電波穿透力的影響，一般不會阻礙光載無線組網(wǎng)以及有限與無限寬帶技術(shù)結(jié)合的廣泛使用。在5G移動通信技術(shù)中，將會普遍利用高頻段的頻譜資源。

2.2 通信系統(tǒng)性能有很大的提高

5G移動通信技術(shù)將會很大程度上提升通信性能，把廣泛多點(diǎn)、多天線、多用戶、多小區(qū)的共同合作以及組網(wǎng)作為主要研究對象，在性能方面做出很大的突破，并且更新了傳統(tǒng)形式下的通信系統(tǒng)理念。

2.3 先進(jìn)的設(shè)計理念

移動通信業(yè)務(wù)中的核心業(yè)務(wù)為室內(nèi)通信，所以想要在移動通信技術(shù)上有更好的提升，須將室內(nèi)通信業(yè)務(wù)進(jìn)行優(yōu)化。因此，5G移動通信系統(tǒng)致力于提升室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋性能以及提高室內(nèi)業(yè)務(wù)的支撐能力，在傳統(tǒng)設(shè)計理念上突破形成一個先進(jìn)的設(shè)計理念。

2.4 降低能耗以及運(yùn)營成本

能耗以及運(yùn)營成本對于科學(xué)發(fā)展有著很大的影響，所以通信技術(shù)發(fā)展的方向也是朝著更加低能耗以及低運(yùn)營成本的方向創(chuàng)新。因此，5G無線網(wǎng)絡(luò)的“軟”配置設(shè)計是未來移動通信技術(shù)的主要研究對象，網(wǎng)絡(luò)資源根據(jù)流量的使用動態(tài)進(jìn)行實(shí)時調(diào)整，這樣就可以將能耗以及運(yùn)營成本降低[2]。

2.5 主要的考量指標(biāo)

5G移動通信技術(shù)會更加注重用戶的使用體驗(yàn)，交互式游戲、3D技術(shù)、虛擬實(shí)現(xiàn)、傳輸延時、網(wǎng)絡(luò)的平均吞吐速度以及各方面能效是檢驗(yàn)5G性能的主要考量指標(biāo)。

3 5G在3個維度的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)能力的提升以及若干關(guān)鍵技術(shù)

（1）通過技術(shù)的革新，資源利用效率在4G的基礎(chǔ)之上提升了10倍以上。

（2）吞吐率比傳統(tǒng)移動通信技術(shù)提升25倍左右，主要是利用了新的體系結(jié)構(gòu)。

（3）頻率資源比傳統(tǒng)模式擴(kuò)大4倍，例如高頻段、毫米波以及可見光等。

4 5G移動通信的關(guān)鍵技術(shù)

4.1 同時同頻全雙工技術(shù)

同時同頻全雙工技術(shù)可以有效提升頻率資源利用效率，并且可以同時接收在一條物理信道上兩個不同方向的信號，同時同頻全雙工技術(shù)可以同時進(jìn)行發(fā)射信號和接受同頻數(shù)據(jù)信息，使通信雙工節(jié)點(diǎn)自身發(fā)射機(jī)信號產(chǎn)生的攪擾問題被有效解決[3]。既能提升高頻譜的利用效率，又能夠使移動通信網(wǎng)絡(luò)快速可用。一旦實(shí)行5G，通信用戶以及流量使用都將迅速增加，因此，傳統(tǒng)基站模式為主的組網(wǎng)方式下已經(jīng)不足以滿足時代對于移動通信技術(shù)的要求，所以，5G這樣新的網(wǎng)絡(luò)連接模式可以很好地實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)要求。

4.2 MIMO技術(shù)

多天線技術(shù)由很多個天線鏈路組成，所以這項技術(shù)所需要的元件非常多樣，包括接收以及發(fā)射機(jī)也要有多個配套。接收天線可以方便地分布在設(shè)備上面，但是發(fā)射天線必須集中或分布排列。這項技術(shù)不僅可以去除本身MIMO，還可以提升高頻譜的利用效率降低能耗。在小區(qū)干擾、噪音以及損耗和掉線問題方面做出了很大的改進(jìn)，5G移動通信技術(shù)可以使用較為簡單的方式去解決這些問題，不僅可以用多天線技術(shù)簡化設(shè)計，還可以分散信號將時間和頻譜利用率得到很好的提升。

4.3 智能化技術(shù)

對5G移動通信技術(shù)進(jìn)行更深層次的分析，得出針對5G移動通信來說，云計算有著無法被替代的作用，云計算網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器在5G移動通信技術(shù)中起著非常重要的作用，可以與基站相結(jié)合形成交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)。另外，工作人員可以合理運(yùn)用存儲功能完成對大量大數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲的工作。云計算一大優(yōu)點(diǎn)就是可以對所存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時和高效的處理，因?yàn)榛疽?guī)模較大、數(shù)量可觀，所以，基站就可以根據(jù)實(shí)際情況對頻段進(jìn)行正確的劃分以及在這之上進(jìn)行相對應(yīng)的業(yè)務(wù)[4]。

5G的發(fā)展方向就是通信系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的變革，扁平化SAE/LTE體系結(jié)構(gòu)促使移動通信與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行高度融合。在未來移動通信意味著更加智能化高密度以及可編程性通過把內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)向核心網(wǎng)絡(luò)邊緣分布，可以減少網(wǎng)絡(luò)訪問路由的負(fù)荷，帶給用戶們更好的使用體驗(yàn)。所以，5G所涉及的新技術(shù)就是為未來時代的需求做出很大的改進(jìn)，相對于傳統(tǒng)的移動通信技術(shù)有了很大的突破。

5 5G移動通信發(fā)展技術(shù)未來的趨勢

5G是目前為止移動通信技術(shù)最前沿的技術(shù)，是通信技術(shù)最高境界的表現(xiàn)。國家根據(jù)實(shí)際情況希望未來的5G通信技術(shù)可以朝著兩個方向發(fā)展，一個是互聯(lián)網(wǎng)方面，另一個是在物聯(lián)網(wǎng)方面，致力于解決現(xiàn)存的機(jī)械存在的海量通信問題[5]。目前5G移動通信技術(shù)成為了世界通信領(lǐng)域都想要研究的對象，我國在2013年就已經(jīng)成立了5G通信移動技術(shù)研究的小組，為更好地服務(wù)社會，適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)的快速發(fā)展。

5G最開始的目標(biāo)定位是能夠使這項技術(shù)可以與其他無線移動通信技術(shù)之間進(jìn)行無縫銜接，而且能夠根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行全方位的服務(wù)?，F(xiàn)階段，世界上越來越多的國家已經(jīng)對5G移動通信技術(shù)進(jìn)行了研究工作，每一個國家都在致力于5G能夠?qū)ψ约罕緡a(chǎn)生巨大效益，5G技術(shù)也開始通過實(shí)踐研究變得更加完善，這項技術(shù)一定會更加清晰并且將會實(shí)現(xiàn)巨大的飛躍，并且將來會被廣泛使用。5G移動通信不論是給用戶更加好的體驗(yàn)還是開展其他方面的業(yè)務(wù)服務(wù)，都必須以移動互聯(lián)網(wǎng)為載體，換句話說，5G通信技術(shù)具有更高的要求是因?yàn)樗梢宰畲笙薅鹊貙υ朴嬎愫秃笈_服務(wù)的需求盡可能地滿足，并且不論是在傳輸質(zhì)量方面還是在容量方面，都能夠達(dá)到所需要的要求。

5G通信技術(shù)不論是在智能化方面還是在靈活度方面都比傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使用的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)和架構(gòu)都有很大的改進(jìn)。比如針對異構(gòu)超密集進(jìn)行規(guī)劃分布、利用轉(zhuǎn)發(fā)和控制相分離的軟件網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行定義。站在無線傳輸?shù)慕嵌葋砜?，頻譜資源的利用效率明顯得到提升[6]。除此之外，工作人員結(jié)合實(shí)際情況經(jīng)過對多天線以及多址接入等技術(shù)進(jìn)行合理的運(yùn)用，并且對5G移動通信技術(shù)的潛能進(jìn)行更進(jìn)一步的挖掘。

6 結(jié)語

5G通信技術(shù)很大程度上推動了國家的發(fā)展，因?yàn)檫@項高端技術(shù)，對于構(gòu)建一個更加高效和安全的網(wǎng)絡(luò)時代有著非常正面的意義，越來越多的國家重視這項技術(shù)，我國也在5G通信技術(shù)上進(jìn)行了大力研究，并且取得了很好的效果。未來5G一定會被廣泛應(yīng)用，普及到每一個角落，是時代的改變也是我們這些用戶的福利。

[參考文獻(xiàn)]

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[3]孫超.5G移動通信技術(shù)及發(fā)展趨勢展望[J].電子技術(shù)與軟件工程，2018（23）：44-46.

[4]張志.探究5G移動通信技術(shù)下傳輸未來發(fā)展趨勢[J].電腦迷，2018（12）：66-68.

[5]王劍.5G移動通信發(fā)展趨勢與相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的探討[J].數(shù)字通信世界，2018（11）：16-17.

[6]詹鷹.探究5G移動通信技術(shù)下傳輸未來發(fā)展趨勢[J].通訊世界，2018（23）：58-60.