5G移動通信關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展趨勢

張雁鳴，肖國軍

（1.中國聯(lián)通黑龍江省分公司，哈爾濱 150000；2.北京中網(wǎng)華通設計咨詢有限公司，北京 100000）

1 5G移動通信技術(shù)概述

互聯(lián)網(wǎng)時代在不斷發(fā)展，移動通信技術(shù)在不斷經(jīng)歷改革和進步，人們對于通信技術(shù)的需求不斷增加，移動通信技術(shù)在潛移默化中影響著人們的生活方式，還在很大程度上促進了社會經(jīng)濟的發(fā)展。上世紀90年代末出現(xiàn)了2G網(wǎng)絡，一直到2010年4G網(wǎng)絡出現(xiàn)在人們的生活當中，移動通信網(wǎng)絡的變革徹底改變了人們的生活，十年一變遷，到目前為止移動通信網(wǎng)絡已經(jīng)實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。而5G網(wǎng)絡應運而生，5G網(wǎng)絡全程第五代移動通信網(wǎng)絡，作為未來網(wǎng)絡發(fā)展的主要趨勢，5G網(wǎng)絡的變革可以說是互聯(lián)網(wǎng)時代的一大變遷。其在4G網(wǎng)絡的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了更加高速化的運轉(zhuǎn)模式，同時能耗低也成為了其迅速占領(lǐng)市場的主要原因之一。未來的互聯(lián)網(wǎng)時代必將是一個無處不在、隨時隨地的全網(wǎng)通時代。

此外，從5G網(wǎng)絡的適用范圍上來看也發(fā)生了非常大的改變，之前的移動網(wǎng)絡都是面向個人的網(wǎng)絡技術(shù)，而5G網(wǎng)絡除了實現(xiàn)更加高速的個人網(wǎng)絡，更大的改變是側(cè)重于企業(yè)應用。相對于之前的2G、3G、4G網(wǎng)絡而言，5G網(wǎng)絡集合了之前移動通信技術(shù)的優(yōu)點，又根據(jù)時代的需要進行了整體性的革新，尤其要說明的是其實現(xiàn)了多樣化的無線接入方式，同時支持更加多樣化的環(huán)境變化，使得網(wǎng)絡遍布更加的靈活，維護起來更加便捷。促進了移動網(wǎng)絡的可持續(xù)發(fā)展。

不僅我國致力于5G網(wǎng)絡的研發(fā)，日本、美國、歐盟等國家也投入了大量的人力財力進行研究。國際市場的需求更為我國5G網(wǎng)絡的研發(fā)提供了很好的平臺支持，其創(chuàng)新能力也得到了有效的提升。從目前發(fā)展來看，5G 移動通信技術(shù)已逐漸成熟，處于快速發(fā)展普及的關(guān)鍵時刻，國際標準組織 3GPP在去年的十二月份發(fā)布了3GPP R15（第一版5G）標準的非獨立組網(wǎng)（NSA）5G 新空口標準，預計這一標準將于今年的6月份正式進行推廣執(zhí)行。從5G移動網(wǎng)絡的全球化發(fā)展狀態(tài)來看，預計2020年可以正式投入使用。

2 5G通信關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 音頻信息處理技術(shù)

音頻通信技術(shù)是移動通信中的一個重要技術(shù)應用。從目前我國移動通信技術(shù)發(fā)展的整體進程看，音頻信息處理技術(shù)的發(fā)展具有以下特點：一是文件存儲格式類型的多樣化，如 MIDI、SON、AIF 及 VOC 等格式；二是為滿足信息傳輸?shù)亩鄻踊枨螅魳?、語音與多媒體的結(jié)合成為音頻信息處理技術(shù)的一個重要研發(fā)目標，多媒體音頻處理軟件的種類在不斷豐富；三是利用計算機語言軟件實現(xiàn)語言及語音的轉(zhuǎn)換是計算機語言識別的原理，是移動通信技術(shù)中的基礎(chǔ)內(nèi)容。計算機語言識別并不是傳統(tǒng)意義上的語言識別行為，而是涉及計算機信號處理、語言學及計算機學等諸多技術(shù)的綜合利用，技術(shù)涉及面非常廣泛。

2.2 MIMO技術(shù)

截至目前，多天線技術(shù)在 4G 移動通信、WLAN（無線局域網(wǎng)絡）、LTE（長期演進技術(shù)）等領(lǐng)域中得到了非常廣泛的應用，可以有效提升安全性以及頻譜效率，同時，天線數(shù)與安全性、頻譜效率呈正比關(guān)系。尤其是在信號接收以及發(fā)射天線較多的時候，MIMO（多輸入多輸出）信道容量會伴隨著天線數(shù)最小值呈現(xiàn)出一種類似線性的增長關(guān)系，借助大規(guī)模的 MIMO技術(shù)可提高功率效率，降低節(jié)點干擾，挖掘出更多具有深度的空間資源。

2.3 CUPS技術(shù)

CUPS技術(shù)主要是實現(xiàn)了控制界面與用戶界面的分離。5G網(wǎng)絡最主要的能力是超低時延。這在智能交通中得到了廣泛的應用。因此，要想滿足5G網(wǎng)絡超低時延的要求，需要在物理距離不變的情況下，盡可能的縮短回傳的時間，使網(wǎng)速達到一定的標準。從核心網(wǎng)絡的發(fā)展方向來看，移動網(wǎng)絡一直沿著將控制界面和用戶界面分離的方向發(fā)展，5G網(wǎng)絡的發(fā)展更是與這一發(fā)展方向不謀而合。要想使用戶界面更加的靈活，可以從兩方面著手，一方面是核心網(wǎng)絡的發(fā)展，另一方面是接入網(wǎng)絡的進步，這就從整體上實現(xiàn)了分布式的部署方式。將這種部署方案應用到接入網(wǎng)一端即可實現(xiàn)用戶體驗更佳的目的。同時減少時間的浪費和網(wǎng)絡的負擔。

3 5G移動網(wǎng)絡發(fā)展的主要方向

從上文可知，網(wǎng)絡全球化的發(fā)展給我國也帶來了良好的契機。在未來的幾年內(nèi)，我國在5G網(wǎng)絡的研究上將會實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。其網(wǎng)絡標準化的研究也會逐漸成熟。5G通信網(wǎng)絡的技術(shù)以及容量都會得到非常大的進步，利用高頻譜的作用，提升頻譜的運行效率。從目前的發(fā)展來看，新的頻譜開發(fā)為5G移動網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展提供了良好的技術(shù)支持，5G網(wǎng)絡已逐漸適應了互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展模式。能夠依靠互聯(lián)網(wǎng)平臺提供更加優(yōu)質(zhì)的服務。此外，不同用戶之間的需求也存在差異，無論從網(wǎng)絡的運行速度還是5G網(wǎng)絡的適應性方面都提出了不同的標準和要求，因此5G網(wǎng)絡想要適應大眾的需求，就需要其滿足后臺服務器相關(guān)指標的前提下，在運行速度和容量方面達到最佳狀態(tài)。值得一提的是，5G移動通信網(wǎng)絡將接入無線傳輸技術(shù)，這是互聯(lián)網(wǎng)時代最大的變革，不僅能夠提升網(wǎng)絡自身的承載能力，更優(yōu)化了網(wǎng)絡資源，為用戶提供了更好的服務。5G通信技術(shù)未來的發(fā)展既有機遇又有挑戰(zhàn)，相信在互聯(lián)網(wǎng)時代不斷創(chuàng)新的背景下，5G網(wǎng)絡能實現(xiàn)更大的突破。

4 結(jié)束語

綜上所述，互聯(lián)網(wǎng)時代的來臨推動了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的革新和進步，5G 移動通信技術(shù)是時代發(fā)展的產(chǎn)物，適應了現(xiàn)代化的生活生產(chǎn)方式，給人們的生活帶來了很大的影響。5G網(wǎng)絡的出現(xiàn)提升了網(wǎng)絡的運行速度，對用戶的體驗有了非常明顯的改善。從而進一步了提升了運營商的經(jīng)濟效益，促進了我國互聯(lián)網(wǎng)事業(yè)的發(fā)展和進步。