第五代移動通信技術應用開發(fā)研究

濮贊成

（中通友源建設有限公司， 貴州 貴陽 550081）

引言

5G作為目前最新的移動通信技術，與之前研發(fā)的2G、3G等通信技術相比，第五代移動通信技術具有更多的優(yōu)點，可以滿足更高的流量需求、提高數(shù)據(jù)信息的傳輸速度、網(wǎng)絡覆蓋范圍更為廣泛等，從而改善用戶的上網(wǎng)體驗。目前，國內(nèi)外針對5G技術的研發(fā)已經(jīng)取得突破性進展，獲得關鍵性技術指標，預計可以在2020年左右將5G技術投入商用。

1 第五代移動通信技術簡介

《時代》是美國的著名雜志，其報道中指出第五代移動通信技術是能夠?qū)崿F(xiàn)傳輸速度達到10 GB/s的新型通信技術，是4G通信技術的拓展和延伸。2001年日本的NTT公司提出了5G通信技術概念，而2012年的8月中國國際通信會議上我國提出5G通信概念。歐盟關于第五代移動通信技術研發(fā)項目的負責人提出，5G是以現(xiàn)有的無線技術為基礎進行推進，在此基礎上開發(fā)通信技術的補充功能，從而構建可以長期使用的網(wǎng)絡社會；利用多種無線接入技術為用戶提供極限體驗，從而滿足用戶在使用網(wǎng)絡時的不同需求，是現(xiàn)有無線技術和新型無線技術融合的總稱，是具有現(xiàn)實意義的融合性網(wǎng)絡[1]。通過專家對5G通信技術的定義，可以指導5G通信技術并不是以傳統(tǒng)的技術為中心發(fā)展的智能化網(wǎng)絡，而是將用戶的上網(wǎng)體驗作為中心而研發(fā)的新型融合性網(wǎng)絡技術。

2 第五代移動通信核心技術

1）多用戶輸入輸出技術，即多用戶MIMO技術，也被人們稱作為多天線傳輸技術。該技術主要是在設備的發(fā)送和輸入端都設置天線，進而加大MIMO信道的容量，這項技術的使用可以擴大無線信號的覆蓋范圍，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院涂砷_行，并且能夠提高系統(tǒng)的容量。

2）全雙工技術。該技術主要是通過技術手段去掉雙工節(jié)點上發(fā)射信號的影響，進而在一個物理通道上實現(xiàn)同頻、同時的雙向通信。全雙工技術可以減少在無線資源方面造成的浪費，提高頻譜的使用效率。

3）D2D技術。傳統(tǒng)的通信技術是以基站作為中心，在小區(qū)范圍內(nèi)實現(xiàn)覆蓋作為組網(wǎng)的重要方式。但傳說的通信技術無法滿足用戶多樣化、個性化的網(wǎng)絡使用需求，在網(wǎng)絡技術快速發(fā)展和第五代移動通信大流量時代的到來，我們需要設備之間可以直接進行通信的技術。D2D技術可以有效提高無線數(shù)據(jù)流量，大幅度提高組網(wǎng)運行的靈活性，提高信息傳輸?shù)目煽啃?；同時，D2D技術還可以減少資源消耗，提高各類資源的使用效率，并提升通信質(zhì)量[2]。

4）高頻段傳輸技術。低頻段的頻譜資源非常少，很難滿足用戶量的增長需求，這就需要利用高頻段技術解決通信中容量和速率等條件的需要。

5）密集網(wǎng)絡技術。第五代移動通信技術的研發(fā)目標是增加其數(shù)據(jù)流量，具體可以在兩個方面進行考慮：在宏基站大規(guī)模布置天線，滿足室外網(wǎng)絡覆蓋范圍；布置密集網(wǎng)絡，從而滿足用戶對室內(nèi)網(wǎng)絡信號的需求。第五代移動通信技術服務的區(qū)域主要是室內(nèi)以及特殊地區(qū)。該項技術可以增加網(wǎng)絡的靈活性，提高網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域，進而提高網(wǎng)絡系統(tǒng)容量。

3 第五代移動通信技術應用

3.1 聯(lián)網(wǎng)設備數(shù)量逐漸增多

運用第五代移動通信技術之后，可以在同一時間內(nèi)允許更多的設備接入網(wǎng)絡。能夠?qū)崿F(xiàn)這一目標的主要原因，是第五代移動通信技術有較強的信息處理能力，可以在短時間內(nèi)完成大量數(shù)據(jù)信息的處理。第五代移動通信技術在運行過程中，可以對整體數(shù)據(jù)進行劃分，以數(shù)據(jù)庫為中心，形成不同的單元模塊，而第五代移動通信技術對數(shù)據(jù)信息的分析和處理，也是以模塊為基礎，處理之后的信息在整合為整體數(shù)據(jù)，并且經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)信息關聯(lián)性也會在不同功能程度上得以強化，使用戶使用的上網(wǎng)設備與5G網(wǎng)絡運行環(huán)境結(jié)合。用戶可以通過使用的上網(wǎng)設備來選擇較為穩(wěn)定的第五代移動通信技術接入點，可以不受時間和地點的限制去使用網(wǎng)絡中的資源；更新為第五代移動通信技術之后，信息接收卡等相關設備性能也需要隨之更新，需要能夠自動識別5G網(wǎng)絡，并且可以提高數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務速度，尤其是針對視頻內(nèi)容的下載以及更新，能夠隨著視頻的變化和用戶需求不斷變化更新視頻內(nèi)容，便于用戶在相同的網(wǎng)絡環(huán)境中觀完整的視頻內(nèi)容[3]。

3.2 同等時間數(shù)據(jù)流量加大

第五代移動通信技術在應用之后，其數(shù)據(jù)信息的傳輸速度會有大幅度提升，故而在相同的單位時間內(nèi)，第五代移動通信技術與4G技術相比，所需要消耗的流量更大。這一特點并不是說第五代移動通信技術需要更大的流量，而是在相同的時間內(nèi)用戶可以瀏覽更多的信息，下載相同的APP或是文件等所需要的流量仍舊與4G通信技術相同。對于使用流量有特殊要求的用戶，第五代移動通信技術具有自動選擇的優(yōu)點，用戶可以根據(jù)自身的需求選擇使用4G通信網(wǎng)絡或是5G通信網(wǎng)絡。對于接入5G通信網(wǎng)絡受到影響的用戶僅占市場上的一小部分，一般是偏遠的山區(qū)沒有完全被5G網(wǎng)絡覆蓋，用戶在使用移動通信網(wǎng)絡時設備可以自動切換到4G網(wǎng)絡，避免因無法連接5G接入點而影響用戶網(wǎng)絡使用體驗。基于4G技術研發(fā)的第五代移動通信技術，在同等時間內(nèi)加大流量的使用，也就是說用戶可以在相同的時間內(nèi)瀏覽、接收、傳輸更多的數(shù)據(jù)信息，獲得愉快的上網(wǎng)體驗，是第五代移動通信技術應用的重要方向。

3.3 傳輸速率快速到達峰值

使用第五代移動通信技術之后，無論是下載還是傳送數(shù)據(jù)，都可以在很短的時間內(nèi)達到峰值速度。第五代移動通信技術與四代技術相比，其整理信息的能力更強，當移動設備接入到網(wǎng)絡中之后，可以在非常短的時間內(nèi)實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的穩(wěn)定傳輸，減少用戶等待傳輸?shù)臅r間。移動通信技術和網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫進行有效連接之后，可以共同作用于數(shù)據(jù)的運行環(huán)境，提高環(huán)境的穩(wěn)定性；在傳輸數(shù)據(jù)的過程中，也可以按照移動設備發(fā)出的信號、需求對網(wǎng)絡環(huán)境中的數(shù)據(jù)進行選擇[4]。當完成數(shù)據(jù)傳輸之后，便可以直接進入穩(wěn)定的使用狀態(tài)，在通訊科技未來的發(fā)展中，將會以移動網(wǎng)絡與5G通信技術結(jié)合的設備研發(fā)和使用為主，從而使網(wǎng)絡環(huán)境和設備性能在處理數(shù)據(jù)信息速度方面達到一致，用戶在使用網(wǎng)絡時保證有愉快的體驗。即將進入第五代移動通信技術商用的2020年，頻譜的使用也將更加靈活且高效，第五代移動通信的核心技術以及系統(tǒng)結(jié)構也將進行融合，并且全球使用統(tǒng)一的通信標準也將為第五代移動通信技術的發(fā)展趨勢。

4 結(jié)語

第五代移動通信技術是移動通信研發(fā)的重要技術，可以使用戶獲得極佳的上網(wǎng)體驗，最為關鍵的是可以滿足社會發(fā)展過程中用戶對互聯(lián)網(wǎng)的需求。目前，第五代移動通信技術還處于標準研發(fā)階段，但是在科學技術的發(fā)展下第五代移動通信技術一定可以取得關鍵性技術的突破，更早地實現(xiàn)大范圍覆蓋，獲得更快速的發(fā)展。