淺談5G移動通信發(fā)展趨勢與思考

柴家寶+王娜

摘要：進入21世紀以來，互聯(lián)網(wǎng)信息技術的發(fā)展成為推動人類社會最重要的技術。如今，人們的衣食住行玩樂早已被各種APP和智能終端影響和覆蓋，互聯(lián)網(wǎng)信息技術成為人們最不能離開的重要基礎服務，使得人們的生活、工作等更加便利。盡管已經(jīng)取得飛速發(fā)展和成就，但是通信技術作為我們信息社會和生活的支撐，通信技術也在不斷加強研發(fā)和投入，努力提升發(fā)展能力。基于對人類社會的巨大進步發(fā)展，本文主要對未來通信行業(yè)的發(fā)展方向做研究與思考。

關鍵詞：5G關鍵技術發(fā)展趨勢

一、何為5G移動網(wǎng)絡通信

為用更加高品質、安全、快速的網(wǎng)絡為人們的衣食住行玩樂提供最佳體驗，當前通信技術正在進行4G到5G的變革與發(fā)展。所謂5G通信技術，就是指第五代移動通信網(wǎng)絡技術，通俗講就是無線的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡技術，是互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合推動下未來通信網(wǎng)絡發(fā)展的基礎和方向。當前發(fā)展尚不完全成熟。5G通信技術發(fā)展的核心基礎工程是網(wǎng)絡傳輸工程的發(fā)展，

5G將與4G相比，在傳輸速率和資源利用率、無線覆蓋、系統(tǒng)安全、用戶體驗等方面量級更高，但在運營成本和能源損耗等方面有所減少。5G網(wǎng)絡將突破重重限制，給用戶帶來飛速的體驗，實現(xiàn)人與物的互通互聯(lián)。

縱觀整個移動通信技術的發(fā)展規(guī)律，5G移動通信技術應該具備比現(xiàn)有的4G網(wǎng)絡更強的利用能效、信號傳輸?shù)臄?shù)量、全權保障性、信號基站的覆蓋范圍都會有一個明顯的提高，給用戶帶來質的變化的體驗。5G移動通信技術推入市場之后，就可以滿足比現(xiàn)有技術更多的數(shù)據(jù)傳輸流量，使我們的移動通信具有更好的穩(wěn)定性、更低的資費、更快的傳輸技術，也就是說5G通信技術性能將會比修俺有的移動通信網(wǎng)絡更為強大。5G通信技術的發(fā)展同時也在有效促進整個移動網(wǎng)絡的改善構件，包括以移動基站的建設來提高網(wǎng)絡覆蓋率，根據(jù)用戶的要求對通絡資源進行調配，在滿足用戶的要求同時也減少5G移動技術所消耗的成本。

如今移動通信技術的產(chǎn)業(yè)越來越多，包括手游、虛擬社交平臺、數(shù)據(jù)傳輸?shù)鹊取?G移動技術的發(fā)展必須符合現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)要求，并且需要滿足以后的殘葉發(fā)展呈現(xiàn)。5G移動通信技術基于物理上的點對點通信，這就是說5G可以同時滿足多個點的網(wǎng)絡組建。

二、5G移動通信若干關鍵技術

2.1無線傳輸技術

2.1.1大規(guī)模MIMO技術

MIM0技術是為了提升無線信號的傳輸質量，利用多個天線將無線信號進行同步收發(fā)的無線技術。多天線技術的應用在提高頻譜效率和傳輸過程中的安全性上已經(jīng)作為強有力的手段，并被廣泛應用，如3G網(wǎng)絡、WLAN、LT等。天線的個數(shù)越多，頻譜頻率更快，特別是存在大量的發(fā)送天線和接收天線，與目前的無線通信系統(tǒng)相比，容量大大提高，在空間分辨率和降低干擾上也有顯著的提升；但該技術仍有局限，由于獲取信息的開銷較大，信號的檢測比較復雜，為充分發(fā)揮MIMO技術的優(yōu)勢，需結合實際情況與信道模型相結合，在一定程度的復雜度下，研究最優(yōu)的無線傳輸方法。

2.1.2全雙工技術

同時同頻全雙工技術是項有效提高頻譜效率的雙向通信技術。在現(xiàn)有的無線通信系統(tǒng)中，由于技術和條件的限制無法實現(xiàn)雙向通信，浪費了大部分無線資源。同時同頻全雙工技術在提高頻譜效率上有著巨大潛力，但在接收和發(fā)送信號時功率相差較大，形成嚴重的自我干擾，所以抗拒自我干擾是同時同頻技術要解決的首要問題。目前，學者研究各種抗拒自我干擾的技術，并聯(lián)合一些改進技術，能有效地消除大部分的自我干擾，但是干擾并不能完全消除，大部分只能單數(shù)據(jù)流通，不能充分與MIMO技術相結合。

2.2無線網(wǎng)絡技術

2.2.1超密集異構網(wǎng)絡技術

5G網(wǎng)絡是多種無線接入的技術，由于覆蓋范圍小，進一步的小區(qū)分割很難進行，這就需要超密集異構網(wǎng)絡技術。在超密集異構網(wǎng)絡中，頻譜效率和功率效率的提高，使得系統(tǒng)容量增大，更具靈活性，但在5G網(wǎng)絡中，可能存在各種同頻之間的干擾，這是需要研究的問題。為使得各個節(jié)點之間的相互協(xié)作，要更精確和有效地發(fā)現(xiàn)相鄰節(jié)點，研究網(wǎng)絡動態(tài)的空間和時間大范圍的動態(tài)變化，提高節(jié)點的靈活性，降低成本同時同頻的相互傳輸都是解決問題的重要方向。

2.2.2自組織網(wǎng)絡技術

移動自組織網(wǎng)絡是種移動通信和計算機網(wǎng)絡相結合的網(wǎng)絡，用戶可在所覆蓋的網(wǎng)絡內(nèi)任意通信。在其網(wǎng)絡中各個節(jié)點不是直接連接，而是通過利用中繼的方式在較遠的距離無法直接互傳信息的節(jié)點間進行通信。該技術引入自組織能力，網(wǎng)絡信息采用計算機網(wǎng)絡中的分組交換機，信號接收端可以是任何終端，如筆記本、手機等，用戶可隨時隨地收發(fā)信息。該技術結構層次和運營維護都很復雜，成本較高，規(guī)龐大，需要與多種網(wǎng)絡協(xié)同進行，這將是一項極具挑戰(zhàn)性的任務。

2.2.3CDN網(wǎng)絡技術

CDN網(wǎng)絡即內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡。它是一種新型的技術，該技術的網(wǎng)絡架構主要是由中心和邊緣兩部分組成，中心指內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡的網(wǎng)管中心和內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡的重定向解析中心，負責全局負載均衡，邊緣主要指異地節(jié)點，是網(wǎng)絡分發(fā)的載體。其目的是使接收終端用戶可以就近取得所需信息，避免網(wǎng)絡擁堵的，提高反應速度。該技術主要是解決網(wǎng)站訪問量質量和網(wǎng)點分布等問題的最佳解決方案。

三、未來5G移動通信發(fā)展趨勢與展望

相比傳統(tǒng)的3G、4G移動通信，我國一直在致力于研究新一代的寬帶無線移動網(wǎng)絡，提高我國通信技術的水平。移動通信技術已是我國高技術的產(chǎn)業(yè)之一，在未來的十幾年，5G將成為商業(yè)競爭的優(yōu)勢，也是移動通信產(chǎn)業(yè)重要的一項任務。2013年初，我國政府部門已經(jīng)成立了5G通信網(wǎng)絡的研究小組，明確未來的5G的發(fā)展方向和發(fā)展進程。至今，我國5G技術的研究已經(jīng)做好了起步工作.國家973計劃也納入了移動網(wǎng)絡體系創(chuàng)新的研究課題。

結語：5G的出現(xiàn)，勢必會促進全球經(jīng)濟一體化，更好的分享信息，帶來前所未有的信息便利。在未來，5G網(wǎng)絡通信技術將促進互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務更快速的增長，目前5G網(wǎng)絡仍在起步階段，今后幾年將是技術研發(fā)的關鍵時期與實質性的制定階段。

參考文獻：

[1]周玲.中國布局5G研發(fā)：6年后商用[N].東方早報，2014-01-29（A23）.