5G 移動通信技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展探析

羅志暉

（聯(lián)通（廣東）產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有限公司，廣東 廣州 511431）

0 引 言

眾所周知，移動通信技術(shù)在人們生產(chǎn)生活中發(fā)揮了極大作用，在應(yīng)用過程中體現(xiàn)了高效性和便捷性等優(yōu)勢，提高了人們的生產(chǎn)效率，也一定程度上保證了人們的生活質(zhì)量。2012年，歐盟提出將5G移動通信技術(shù)作為重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目，并建議落實(shí)項(xiàng)目的研究工作。縱觀當(dāng)前的4G移動通信技術(shù)，已實(shí)現(xiàn)了大面積覆蓋，保證了網(wǎng)絡(luò)速度。但是，隨著社會的變遷，用戶的需求也在不斷提高，數(shù)據(jù)存儲等技術(shù)的應(yīng)用難以緊跟時代的發(fā)展形勢。因此，5G移動通信技術(shù)的研發(fā)環(huán)節(jié)必須意識到傳統(tǒng)4G技術(shù)的應(yīng)用缺陷，需進(jìn)行針對性的改革和優(yōu)化，提高網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量，滿足用戶的應(yīng)用需求，，從而帶來更高的社會價值和經(jīng)濟(jì)價值，使人們的生活質(zhì)量得到質(zhì)的飛躍。因此，將重點(diǎn)闡述5G移動通信技術(shù)的相關(guān)問題。

1 5G移動通信技術(shù)的發(fā)展形勢

就我國現(xiàn)階段的移動通信技術(shù)發(fā)形勢來看，5G移動通信技術(shù)將會在通信領(lǐng)域發(fā)揮巨大作用，影響范圍也會有所拓展，如利用更高頻譜的技術(shù)手段保證其內(nèi)部功能和使用效果。無論是信息資源使用程度還是信息傳遞速度，與4G移動通信技術(shù)相比，5G移動通信技術(shù)都更具優(yōu)勢。例如，5G移動通信技術(shù)有效借鑒了無線通信技術(shù)的應(yīng)用模式，在傳送延時、無線信號覆蓋能力、客戶體驗(yàn)以及能級等層面均有顯著提高，拓展了覆蓋范圍，增加了技術(shù)應(yīng)用的影響力，更加符合移動網(wǎng)絡(luò)流量提升千倍的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。5G移動通信技術(shù)的研發(fā)環(huán)節(jié)更加重視機(jī)械設(shè)備的改革和更新，有效引進(jìn)了大流量傳感系統(tǒng)，使5G移動通信技術(shù)的應(yīng)用更加智能、靈活。

2 5G移動通信技術(shù)的特點(diǎn)和核心技術(shù)

2.1 5G移動通信技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

一方面，以往的通信技術(shù)研發(fā)環(huán)節(jié)受各類因素的影響和制約，導(dǎo)致科技水平普遍較低，無法保障高頻段的利用率，難以發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。5G技術(shù)的研發(fā)提高了高頻應(yīng)用效率，技術(shù)水準(zhǔn)也有所提升。另一方面，傳統(tǒng)移動通信技術(shù)的應(yīng)用是為了確保信息編碼傳輸?shù)挠行?，隨著時代的發(fā)展和變遷，5G移動通信技術(shù)的研發(fā)更加強(qiáng)調(diào)多個用戶、多點(diǎn)之間的聯(lián)系，以保證通信系統(tǒng)的運(yùn)作功能[1-2]。

2.2 5G移動通信技術(shù)的核心因素

受4G移動通信技術(shù)的推動，5G移動通信技術(shù)的研發(fā)備受社會各界關(guān)注。與傳統(tǒng)的3G、4G相比，5G數(shù)據(jù)流量、數(shù)量有所增加，將會達(dá)到4G的千倍以上。所以，以往的中心組網(wǎng)模式很難滿足各類業(yè)務(wù)的需求。尤其是在迅速發(fā)展的5G移動通信環(huán)境下，若想滿足市場的實(shí)際需要，要運(yùn)用宏基站代替中心組網(wǎng)，并大力推廣通信技術(shù)，以符合時代的發(fā)展趨勢。利用密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可保證人們在偏遠(yuǎn)區(qū)域或是室內(nèi)、外環(huán)境下有效利用5G網(wǎng)絡(luò)，拓展了網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，增加了數(shù)據(jù)流量。此外，收發(fā)信號的裝置應(yīng)用不僅提高了頻譜效率，也提高了5G移動通信技術(shù)的應(yīng)用有效性。

3 5G移動通信技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 多載波技術(shù)

5G移動通信的數(shù)據(jù)傳播速度極快，最佳狀態(tài)可達(dá)到1GHz標(biāo)準(zhǔn)。這種發(fā)展形勢離不開當(dāng)下我國移動通信網(wǎng)絡(luò)中OFDM技術(shù)的有力支撐，應(yīng)用優(yōu)勢體現(xiàn)在頻譜效率和抗多徑衰落等方面。若將此技術(shù)應(yīng)用于大面積寬帶頻譜中，將難以有效發(fā)其性能揮。也就是說，現(xiàn)階段它的應(yīng)用仍舊存在不足。但是，多載波技術(shù)的運(yùn)用可妥善解決這一問題，利用發(fā)送端的作用調(diào)制濾波器組，借助濾波器的應(yīng)用優(yōu)勢使得多載波運(yùn)行更加高效、科學(xué)。

3.2 全雙工通信技術(shù)

全雙工通信技術(shù)的利用體現(xiàn)了靈活性，能大大提高頻譜應(yīng)用效率，甚至提高1倍以上，實(shí)現(xiàn)同區(qū)域、同頻譜以及同時間的數(shù)據(jù)傳遞，減少了無線資源的無功消耗。此外，解決了數(shù)據(jù)傳輸過程中的干擾問題。但是，在MIMO系統(tǒng)中的應(yīng)用效果仍需進(jìn)一步驗(yàn)證。

3.3 大規(guī)模MIMO技術(shù)

無線通信系統(tǒng)的建設(shè)工作中可有效利用多天線技術(shù)提高數(shù)據(jù)傳輸速度和頻譜效率，保證數(shù)據(jù)傳輸過程中的可靠性和安全性。不僅如此，還可借助MIMO技術(shù)增加信道容量，同時增加天線容量和系統(tǒng)內(nèi)部容量。通信網(wǎng)絡(luò)基站的建設(shè)環(huán)節(jié)充分利用MIMO技術(shù)，可同時設(shè)置許多天線，使建設(shè)過程更加有效、便捷，且能在同個視頻資源為客戶提供高質(zhì)量的服務(wù)。最后，此技術(shù)的應(yīng)用還能提高空間分辨率，且效果顯著，大大減少了外界干擾，確保了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性[3-5]。

3.4 異構(gòu)超密集部署技術(shù)

異構(gòu)超密集部署技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在可有效解決超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的部署問題，運(yùn)用小區(qū)分裂的方式減少節(jié)點(diǎn)距離半徑，不斷分裂。在此之后，除了空間有所擴(kuò)大外，還將有效增加節(jié)點(diǎn)數(shù)量，從而確保部署密集度。經(jīng)過分析和探討發(fā)現(xiàn)，在5G移動通信技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展過程中，應(yīng)當(dāng)達(dá)到當(dāng)下節(jié)點(diǎn)部署密集度的10倍以上，縮短節(jié)點(diǎn)距離，保證激活用戶數(shù)量和節(jié)點(diǎn)數(shù)量，確保密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸效率，使之更加安全、可靠。

3.5 自組織網(wǎng)絡(luò)SON技術(shù)

5G移動通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營環(huán)節(jié)，部署和維護(hù)是必然手段，要求安排相關(guān)的技術(shù)人員專門負(fù)責(zé)。這一環(huán)節(jié)運(yùn)營商投入了海量資金，以確保網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的高效運(yùn)作。SON技術(shù)的應(yīng)用，體現(xiàn)出極大的應(yīng)用優(yōu)勢，不僅減少了物力、資金以及人力方面的投入，還相應(yīng)減少了資源應(yīng)用，妥善處理了人工無法配置和優(yōu)化的各類網(wǎng)絡(luò)問題。此外，SON技術(shù)的應(yīng)用還能為網(wǎng)絡(luò)的智能運(yùn)行提供保障，針對性地進(jìn)行智能維護(hù)和智能部署，使5G移動通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度更快。但是，與4G網(wǎng)絡(luò)相比，它的運(yùn)行結(jié)構(gòu)更加繁雜，網(wǎng)絡(luò)管理過程極具難度。所以，需有效發(fā)揮SON技術(shù)的價值，確保網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作效率，力求為用戶提供高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

4 5G移動通信技術(shù)的發(fā)展走向

經(jīng)過分析研究，對5G移動通信技術(shù)的發(fā)展趨勢，可從以下幾個方面加以總結(jié)。

第一，有效運(yùn)用頻率資源。若想加快5G移動通信技術(shù)的發(fā)展步伐，就要從全局性角度入手，確?？刂剖侄蔚挠行裕槍π缘匮芯亢撩撞ǘ魏透哳l度波段等資源，最大程度提高5G移動通信的頻率。

第二，重點(diǎn)改進(jìn)并優(yōu)化無線信號傳遞技術(shù)，使之滿足5G移動通信技術(shù)的研發(fā)需要，在應(yīng)用4G移動通信技術(shù)的基礎(chǔ)上提高資源應(yīng)用能力，使之高于4G移動通信技術(shù)10倍以上。

第三，深化智能化技術(shù)的應(yīng)用，增強(qiáng)5G移動通信技術(shù)的信息吞吐能力，提升20倍以上。

未來較長一段時間，5G移動通信技術(shù)都是移動通信事業(yè)的主要發(fā)展方向。曾在2013年，西方各發(fā)達(dá)國家已開始研發(fā)5G移動通信，并將其納入到第七框架規(guī)劃中。同時，大型移動通信企業(yè)也不斷研發(fā)，增加資金投入。

移動網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，為5G移動通信技術(shù)的研發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。就當(dāng)下的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展形勢來看，大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)開始過渡和轉(zhuǎn)移，改變了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營模式，同時網(wǎng)絡(luò)用戶的習(xí)慣也在變化，更加偏向于運(yùn)用無線網(wǎng)絡(luò)。無線網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用和后臺服務(wù)等，也為5G移動通信信號傳遞提供了保障。

5 結(jié) 論

綜上所述，在5G移動通信技術(shù)即將到來的時代背景下，網(wǎng)絡(luò)用戶提高了通信技術(shù)的應(yīng)用要求。因此，有必要加快5G移動通信技術(shù)的發(fā)展步伐，總結(jié)5G移動通信技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)，明確其核心技術(shù)手段，確定5G技術(shù)的發(fā)展方向，保證通信過程的高效性，并拓展覆蓋范圍，使之更加靈活化、智能化。