試論5G移動通信的關鍵技術與發(fā)展趨勢

譚曦

（廣東海格怡創(chuàng)科技有限公司，廣東 廣州 510030）

0 引言

5G網(wǎng)絡時代也就是第五代移動通訊時代，5G網(wǎng)絡時代也是4G網(wǎng)絡時代的延伸和升級，對人民生活水泊的提升有著重要影響。雖然在當前階段中5G網(wǎng)絡時代還沒有廣泛的投入各個領域中使用，但是5G網(wǎng)絡的基本需求和關鍵技術指標以及全部確定，在不久的將來5G網(wǎng)絡時代將會投入到社會中使用。目前，國際電聯(lián)已經(jīng)將5G網(wǎng)絡應用場景集體劃分為兩類，一類是移動互聯(lián)網(wǎng)；另一類是物聯(lián)網(wǎng)。5G網(wǎng)絡時代的到來不僅僅會促進世界利用互聯(lián)網(wǎng)的進步，還會在很大程度上會促使車聯(lián)網(wǎng)以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等各個領域的可持續(xù)發(fā)展。

1 針對于5G移動通信概念的分析

所謂5G移動通信指的是第五代移動電話行動通信標準，在2013年的時候，韓國宣布研發(fā)5G移動通信，并預測在2020年能夠在社會中普遍采用。其實在當前社會中還沒有明確的定義5G移動通信的含義，但是一般情況下人們認為傳輸速率大于10GB/S的移動通信技術就是5G移動通信。也就是說5G移動通信能夠在原本的傳輸速度上增加一千倍，從而滿足用戶高速傳輸?shù)幕疽?，其次還在保證網(wǎng)絡安全和可靠的前提下來構建高速網(wǎng)絡社會。5G移動通信相比4G移動通信來說具有全新的理念、通信性能較強等優(yōu)勢[1]。

2 針對于5G移動通信的關鍵技術的分析

2.1 5G移動通信的高頻段傳輸技術

針對于當前的移動通信系統(tǒng)分析，大部分的頻段普遍都是低于3GHz的。但是隨著我國人口的快速增長，使用移動通信的人數(shù)也在不斷的提升，這將會在一定程度上導致移動通訊系統(tǒng)的頻譜資源短缺[2]。但是隨著5G移動通信的開發(fā)和研究，高頻段傳輸技術成為5G移動通信的重要標志，不僅僅能夠緩解當前頻譜資源短缺的現(xiàn)象，還具備充足的天線和設備。所以說5G移動通信的高頻段傳輸技術能夠在眾多人口的采用下還能保證移動通信系統(tǒng)的正常使用[3]。

2.2 5G移動通信的多天線傳輸技術

在5G移動通信技術研究的階段中多天線傳輸技術也成為一項重要的技術之一，因為多天線傳輸技術的采用可以有效的將頻譜的利用率大大提高，一般情況下能夠提升十倍以上。也正是由于多天線傳輸技術的采用，才實現(xiàn)了5G移動通信技術的節(jié)能環(huán)保意識和網(wǎng)絡覆蓋率的提高[4]。在5G移動通信技術研究背景下，多天線傳輸技術也在不斷的發(fā)展和創(chuàng)新，由原本的2D發(fā)展到3D,并且還把多天線傳輸技術的天線數(shù)量增加至一百二十八根天線，也就形成更先進3D一MMIO的技術[5]。

2.3 5G移動通信的同時同頻全雙工技術

所謂同時同頻全雙工技術就是其無線通信設備使用相同的時間和頻率，而且一并發(fā)射和接收無線信號，最終達到無線通信鏈路的頻譜效率提高一倍的目的[6]。通過采用同時同頻全雙工技術能夠有效的提升5G移動通信的頻譜效率，還能夠在一定程度上減少對無線資源的浪費，這種技術改變了以往頻譜資源使用的約束。雖然同時同頻全雙工技術可以將頻譜效率提高一倍，但是要想在實際的應用當中實現(xiàn)同頻進行雙向通信技術還是非常不容易的[7]。

2.4 5G移動通信的密集網(wǎng)絡技術

因為在5G移動通信中有著無線傳輸技術的存在，所以5G移動通信的無線接入方式具有多樣化的特點。也正是因為該項技術具有較高的網(wǎng)絡密集程度，因此當設計和研究5G移動通信的時候?qū)⒕W(wǎng)絡節(jié)點和終端設置的近一些，那么就會更好的提高功率和頻譜效率。雖然5G移動通信的密集網(wǎng)絡技術具有巨大的應用價值，但是仍然需要注意對其程序的簡化，才能促使5G移動通信的發(fā)展[8]。

2.5 5G移動通信的大規(guī)模MIMO技術

我們都知道在無線通信系統(tǒng)當中多天線技術能夠在很大程度上提升系統(tǒng)頻譜和傳輸?shù)膶I(yè)性和可靠性。如果相關人員經(jīng)過大量的發(fā)射和接收天線，那么也會促使MIMO信道的容量在一定范圍內(nèi)大量增長，所以說通過合理的手段有針對性的增加天線的數(shù)量是提高系統(tǒng)容量最有效的措施之一[9]。5G移動通信中大規(guī)模MIMO技術的天線都配制在基站當中，它可以用同一時頻的資源來更好滿足和服務大規(guī)模用戶。一般情況下大規(guī)模MIMO技術的天線配制方式一共有兩種，第一種是將所有的天線集中放置在同一個基站從而形成一種大規(guī)模集中式MIMO；第二種是將天線合理的分布在各個節(jié)點上從而形成大規(guī)模分布式MIMO[10]。

2.6 5G移動通信的自組織網(wǎng)絡技術

所謂自組織網(wǎng)絡技術其實就是指網(wǎng)絡智能化技術，在5G移動通信中的自組織網(wǎng)絡技術將會更加完善。經(jīng)過長期的研究和實驗，5G移動通信對網(wǎng)絡的自組織能力將會大幅度的提升，主要體現(xiàn)在自優(yōu)化、自愈合以及自配置等個方面的能力。這種技術能夠促使網(wǎng)絡自身自動進行網(wǎng)絡的規(guī)劃、維護以及優(yōu)化等各項操作步驟，從而在一定程度上減少了人工操作。因此5G移動通信的自組織網(wǎng)絡技術的采用和完善合理的改善了當前這種移動網(wǎng)絡通訊還需要人工進行處理的工作流程，減少了人力資源的采用和運行成本[11]。

3 針對于5G移動通信未來發(fā)展趨勢的分析

5G網(wǎng)絡時代作為新世紀中一種全新的移動通信系統(tǒng)，在2020年將會全面投入到社會中應用，所有說5G網(wǎng)絡有著廣闊的發(fā)展空間。5G移動通信系統(tǒng)的發(fā)展目標主要是想取代4G移動通信系統(tǒng)，成為世界上唯一的移動互聯(lián)網(wǎng)的基礎性服務系統(tǒng)。通過上訴問題的分析，我認為在以后社會的進步中5G移動通信有著更廣闊的發(fā)展空間，并且5G移動通信將會朝著增加數(shù)據(jù)流量、擴大聯(lián)網(wǎng)設備的數(shù)量、提升頻譜利用效率以及提升網(wǎng)絡安全的可開行方面發(fā)展。增加數(shù)據(jù)流量指在以后5G移動通信使用的過程中傳輸速度會增加一千倍。再經(jīng)過20年左右的時間，聯(lián)網(wǎng)的數(shù)量將會達到一千億，并且5G移動通信的覆蓋面積要比4G移動通信大得多。相對頻譜利用效率來說，5G移動通信下的頻譜利用效率會比4G移動通信提升十倍左右，因此5G移動通信在以后社會進步的潮流中有著非常廣闊的發(fā)展空間[12]。

4 結論

通過上訴問題的分析，我們已經(jīng)對5G移動通信有了全新的認識和了解。在社會經(jīng)濟和科學技術快速發(fā)展的年代，我認為5G移動通信也即將來臨。在5G移動通信時代下，能夠更好的滿足人民對網(wǎng)絡技術的需求和利用。因此我國相關科研人員一定要充分的理解和掌握5G移動通信的主要技術，才能有效的提升通信質(zhì)量，促使5G移動通信時代更快到來。