5G移動(dòng)通信發(fā)展趨向與關(guān)鍵技術(shù)研究論述

李開(kāi)杰

摘 要：隨著我國(guó)通信技術(shù)的不斷發(fā)達(dá)，有關(guān)5G移動(dòng)通信系統(tǒng)預(yù)計(jì)會(huì)在2020年后得到大力推廣沿用，目前相關(guān)技術(shù)人員仍針對(duì)個(gè)中問(wèn)題予以探索克制。至于筆者的核心任務(wù)，便是針對(duì)此類通信系統(tǒng)發(fā)展需求、關(guān)鍵技術(shù)特征等，予以客觀論述，具體包括全雙工復(fù)用、超密集、自組織、軟件定義、內(nèi)容分發(fā)等網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)等，旨在為日后5G移動(dòng)通信各類研發(fā)活動(dòng)布置和近期發(fā)展指標(biāo)貫徹，提供較為便利的支撐引導(dǎo)條件。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及科技的進(jìn)步使得我國(guó)在移動(dòng)通信領(lǐng)域得到了前所未有的發(fā)展與進(jìn)步。就我國(guó)目前的移動(dòng)通信形勢(shì)來(lái)看，4G通信技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用和推廣，因此，對(duì)于5G移動(dòng)通信技術(shù)中關(guān)鍵技術(shù)的研究具有十分重要的意義。本文主要概述了5G移動(dòng)通信技術(shù)，分析了5G移動(dòng)通信的發(fā)展趨勢(shì)，并對(duì)5G移動(dòng)通信發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了一定的探索，旨在為提高5G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展而提出一些有價(jià)值的參考意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：5G移動(dòng)通信；發(fā)展趨向；關(guān)鍵技術(shù)；研究

引言 透過(guò)現(xiàn)階段我國(guó)移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展規(guī)律觀察論證，5G頻譜利用實(shí)效將大幅度提升，不管是在資源利用或是信息傳輸速率方面，都是4G通信無(wú)法比擬的，包括無(wú)線覆蓋性能、信息傳輸時(shí)延、系統(tǒng)安全穩(wěn)定特性、用戶多元化體驗(yàn)功能供應(yīng)等。為了竭盡全力滿足今后互聯(lián)網(wǎng)流量極度擴(kuò)張?jiān)V求，5G移動(dòng)通信技術(shù)不可滿足現(xiàn)狀，其核心發(fā)展動(dòng)機(jī)便是集中一切技術(shù)手段，支撐海量傳感設(shè)備和機(jī)器通信功能，全程維持充分靈活的網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)感知、自行調(diào)整等水準(zhǔn)，借此全面應(yīng)對(duì)后期移動(dòng)信息社會(huì)一切變化跡象?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展使得通訊領(lǐng)域得到了迅猛的發(fā)展，從2G到3G，再到當(dāng)前的4G的推廣和運(yùn)用，也僅僅是幾年的時(shí)間。所以，移動(dòng)通信技術(shù)向著5G發(fā)展已經(jīng)是近在咫尺。我國(guó)移動(dòng)通信領(lǐng)域在5G移動(dòng)通信技術(shù)中已經(jīng)有了一定的研究，但是研究的深度和廣度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。因此，為了推進(jìn)5G移動(dòng)通信技術(shù)的快速到來(lái)，我國(guó)移動(dòng)通訊領(lǐng)域一定要不斷的加強(qiáng)對(duì)5G移動(dòng)技術(shù)的研究，特別是對(duì)5G移動(dòng)技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究和分析，并且在不斷的研究中，逐漸的將5G移動(dòng)通信發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)研究納入到移動(dòng)通信領(lǐng)域研究的一個(gè)重點(diǎn)課題，從而促進(jìn)移動(dòng)通信領(lǐng)域進(jìn)一步的發(fā)展和進(jìn)步。

一、目前5G通信技術(shù)在我國(guó)具體的發(fā)展趨勢(shì)研究

1.現(xiàn)如今，5G已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外移動(dòng)通信領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題。具體來(lái)講，我國(guó)在2013年初開(kāi)始成立LMT-2020推進(jìn)組，經(jīng)過(guò)一年努力順利啟動(dòng)二期研發(fā)課題，有關(guān)技術(shù)人員希望透過(guò)此類通信系統(tǒng)發(fā)展前景、應(yīng)用需求、候選頻段、關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)等內(nèi)容，加以廣泛研討，力爭(zhēng)在2015年世界無(wú)線電大會(huì)前后達(dá)成共識(shí)，并且正式在2016年之后推動(dòng)各類標(biāo)準(zhǔn)化工序流程交接進(jìn)度。首先，5G通信主張?jiān)谕苿?dòng)技術(shù)創(chuàng)新變革步伐基礎(chǔ)上，令移動(dòng)用戶獲得更加豐富的操作體驗(yàn)，其間網(wǎng)絡(luò)平均吞吐速率、虛擬現(xiàn)實(shí)、3D交互式游戲等新興業(yè)務(wù)，都將順勢(shì)過(guò)渡成為判定5G系統(tǒng)性能的必要指標(biāo)。其次，其與過(guò)往通信系統(tǒng)理念存在較大差異，工作重心不單單限定在點(diǎn)-點(diǎn)物理層傳輸、信道編譯碼等經(jīng)典技術(shù)項(xiàng)目，同時(shí)會(huì)朝著多點(diǎn)、多用戶、多天線協(xié)作網(wǎng)方向過(guò)渡扭轉(zhuǎn)，希望借助既有規(guī)范體系架構(gòu)，將全新移動(dòng)通信系統(tǒng)的性能全面發(fā)揮。最后，室內(nèi)移動(dòng)通信業(yè)務(wù)始終占據(jù)主導(dǎo)應(yīng)用地位。就是說(shuō)，5G室內(nèi)無(wú)線覆蓋性和多元化業(yè)務(wù)智能控制優(yōu)勢(shì)，將作為系統(tǒng)優(yōu)先設(shè)計(jì)的保障，希望借此整改過(guò)往簡(jiǎn)單樣式的移動(dòng)通信系統(tǒng)布置格局，從中清晰彰顯出大范圍覆蓋、室內(nèi)兼顧的規(guī)劃理念。運(yùn)營(yíng)商在后期可以隨時(shí)利用業(yè)務(wù)流量的動(dòng)態(tài)變化細(xì)節(jié)，進(jìn)行不同類型網(wǎng)絡(luò)資源實(shí)時(shí)化調(diào)整，確保網(wǎng)絡(luò)整體運(yùn)營(yíng)期間，能源消耗范圍得以有機(jī)縮減，避免額外的成本投入隱患。

2. 5G 是未來(lái)十年的發(fā)展方向，在 2020 年以后將成為第五代的移動(dòng)通信系統(tǒng)。根據(jù)以往的移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的規(guī)律分析，5G 應(yīng)具有著超高的頻譜利用率及利用能效，在傳輸速率和資源的利用效率方面，將比現(xiàn)今的 4G 技術(shù)有一個(gè)高度和質(zhì)的提升，在其無(wú)線信號(hào)的覆蓋性能、傳輸時(shí)效、通信安全及用戶體驗(yàn)方面也將會(huì)有明顯的提高和進(jìn)步。5G 移動(dòng)通信技術(shù)和其他無(wú)線移動(dòng)技術(shù)有著深入的聯(lián)系和結(jié)合，形成了新一代的全面性的通信網(wǎng)絡(luò)。滿足未來(lái)十年互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)通信網(wǎng)速的 1000 倍要求。未來(lái) 5G 移動(dòng)通信還須很強(qiáng)的靈活性，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化的網(wǎng)絡(luò)調(diào)整。

二.5G通信系統(tǒng)全面迎合時(shí)代發(fā)展訴求的各類關(guān)鍵技術(shù)控制手段解析

1. 超密集異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推廣沿用

5G系統(tǒng)集合了最新無(wú)線傳輸技術(shù)內(nèi)容，全面承接熱點(diǎn)低功率宏站覆蓋任務(wù)，同時(shí)更面臨著復(fù)雜化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜吞匦哉J(rèn)知挑戰(zhàn)。因?yàn)椴煌脩舻腝oS要求不盡相同，以至于各類業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)中的職務(wù)劃分結(jié)果、協(xié)同舉措、網(wǎng)絡(luò)選取方式、節(jié)能配置方案等，成為關(guān)鍵性技術(shù)問(wèn)題。為了切實(shí)完成大規(guī)模節(jié)點(diǎn)協(xié)作目標(biāo)，需要技術(shù)人員更加快速、精準(zhǔn)地挖掘更多數(shù)量的相鄰節(jié)點(diǎn)，同時(shí)針對(duì)超密集網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景提供全新的切換算法，必要情況下利用接入鏈路相同的頻譜加以無(wú)線回傳。在目前無(wú)線回傳方式中，內(nèi)部資源不單單全心全意為終端服務(wù)，更是為節(jié)點(diǎn)提供合理的中繼服務(wù)，今后的挑戰(zhàn)任務(wù)，便是針對(duì)既有組網(wǎng)方式和無(wú)線資源管理策略，加以充分的解析補(bǔ)充。

2. 全雙工技術(shù)的覆蓋落實(shí)

所謂全雙工通信技術(shù)，就是指同時(shí)、同頻開(kāi)展雙向通信活動(dòng)。因?yàn)樵跓o(wú)線通信系統(tǒng)架構(gòu)之中，網(wǎng)絡(luò)側(cè)和終端側(cè)保留的發(fā)射、對(duì)接信號(hào)等，存在自干擾隱患；而既有的無(wú)線通信系統(tǒng)中，技術(shù)條件限制效應(yīng)深刻，無(wú)法快速貫徹同時(shí)同頻的雙向通信改造指標(biāo)。至于雙向鏈路基本上是透過(guò)時(shí)間、頻率加以劃分的，順勢(shì)對(duì)應(yīng)著TDD、FDD等方式，理論角度上觀察，無(wú)線資源至少浪費(fèi)一半左右。為了成功地在多小區(qū)進(jìn)行大動(dòng)態(tài)范圍的全雙工技術(shù)覆蓋，需要技術(shù)人員及時(shí)融合MIMO技術(shù)，進(jìn)行內(nèi)部諸多干擾隱患消除、強(qiáng)化各類資源分配速率、穩(wěn)固組網(wǎng)適應(yīng)程度，以及針對(duì)容量加以精準(zhǔn)分析，相信在如此大規(guī)模組網(wǎng)條件下的試驗(yàn)論證影響下，5G通信系統(tǒng)發(fā)展瓶頸勢(shì)必盡快予以消除。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)一片大好，其間遺留的技術(shù)挑戰(zhàn)問(wèn)題更加復(fù)雜深入，需要相關(guān)技術(shù)人員不斷吸納外國(guó)先進(jìn)技術(shù)設(shè)備和思維觀念，制定人性化服務(wù)控制方案，真正將過(guò)往此類領(lǐng)域的諸多瓶頸限制危機(jī)克制，最終為我國(guó)通信事業(yè)可持續(xù)發(fā)展，貢獻(xiàn)合理數(shù)量的支撐引導(dǎo)力量。5G移動(dòng)通信技術(shù)必將在今后的移動(dòng)通信領(lǐng)域發(fā)展中成為最為重要的一種技術(shù)。但是，5G移動(dòng)通信技術(shù)，尤其是5G移動(dòng)通信技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)涉及的方面比較多，且難度系數(shù)十分高，嚴(yán)重的制約了5G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展。因此，在我國(guó)移動(dòng)通訊領(lǐng)域的今后發(fā)展中，一定要加強(qiáng)對(duì)5G移動(dòng)通信技術(shù)中關(guān)鍵技術(shù)的重視和研究，并且要從5G移動(dòng)通信技術(shù)中的多個(gè)方面、多個(gè)角度進(jìn)行分析和研究，從而研究出更有利于推進(jìn)5G移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的技術(shù)方法和措施，促進(jìn)我國(guó)移動(dòng)通信領(lǐng)域的發(fā)展更上一個(gè)新的臺(tái)階。

參考文獻(xiàn)：

[1]李昭勇.5G無(wú)線通信技術(shù)概念及相關(guān)應(yīng)用[J].電信網(wǎng)技術(shù)，2013，12（09）：123-136.

[2]鄔賀銓.5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)與若干關(guān)鍵技術(shù)[J].中國(guó)科學(xué)：信息科學(xué)，2014，12（05）：77-89.

[3]張?bào)?淺析5G移動(dòng)通信技術(shù)及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)新通信，2014，25（20）：189-192.