淺談5G移動通信發(fā)展趨勢與若干關(guān)鍵技術(shù)

羅宇

摘 要：眾所周知，我國的移動通信技術(shù)一直在不斷的發(fā)展著，由原始的2G到曾經(jīng)的3G，再到如今的4G，每個時期的發(fā)展都有屬于自已的閃光點，短短幾年，移動通信已經(jīng)影響著我們所有人的生活。在感受4G所帶來喜悅的同時，人們已經(jīng)著手研究更先進的5G移動通信，在當(dāng)下這個錯綜復(fù)雜的科技環(huán)境下，了解其關(guān)鍵技術(shù)以及未來的發(fā)展趨勢都是非常重要的。5G是通信行業(yè)不斷發(fā)展的必然趨勢，4G通信技術(shù)取代3G后，移動通信市場的需求發(fā)生了變化，移動用戶對通信行業(yè)提供的業(yè)務(wù)功能提出了更高的要求，為了滿足用戶的需求，通信行業(yè)的技術(shù)人員必須不斷改進技術(shù)，還要對5G移動通信技術(shù)進行創(chuàng)新，由于5G移動通信技術(shù)目前仍然處于探索階段，所以技術(shù)人員應(yīng)針對4G移動通信系統(tǒng)存在的問題，制定出完善的方案與策略。本文作者對5G移動通信發(fā)展趨勢以及若干關(guān)鍵技術(shù)進行了介紹，希望對研究人員以及技術(shù)人員提供一定參考價值。

關(guān)鍵詞：5G移動通信技術(shù)；發(fā)展趨勢；關(guān)鍵技術(shù)

引言 通信發(fā)展與技術(shù)優(yōu)勢旨在為人類提供便捷的、高速度的信息服務(wù)，縮短人與人之間的距離，提高通信質(zhì)量與服務(wù)水平，為人們提供更加便捷的資源與信息。顧名思義，5G是基于4G網(wǎng)絡(luò)之上產(chǎn)生的移動通信工程，是第五代系統(tǒng)的縮寫，4G網(wǎng)絡(luò)目前已經(jīng)較為普及，研發(fā)更先進的5G網(wǎng)絡(luò)也成為了發(fā)展的新趨勢。相較于4G網(wǎng)絡(luò)，5G系統(tǒng)更加便捷與高速，信息傳播速度快，每分鐘的數(shù)據(jù)處理成倍增長，能夠滿足人們對大容量信息的存儲要求。與此同時，基于4G系統(tǒng)之上的通信技術(shù)更加實用，未來的發(fā)展勢頭也更加迅猛。下圖是移動通信網(wǎng)絡(luò)連接的簡易圖，通過它的分析明確5G關(guān)鍵技術(shù)，是盡早完成創(chuàng)新的根本辦法。

一.5G移動通信發(fā)展趨勢

在當(dāng)前社會，人們采用的是4G移動通信技術(shù)，與3G通信技術(shù)相比，4G通信在多個方面進行了改進，提高了用戶的體驗，而且增加了很多網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，通信功能越來越強大，在網(wǎng)絡(luò)視頻時清晰度越來越高，數(shù)據(jù)的利用率也大大提高了。在2020以后，移動通信行業(yè)則開始普及5G通信技術(shù)，其有著較高的頻率利用率，而且傳輸速率與資源的利用率更高了，在技術(shù)方面會出現(xiàn)一個較大的飛躍，5G移動通信技術(shù)有著較高的無線信號覆蓋能力，在對數(shù)據(jù)進行傳輸時，可以保證用戶的信息不會遭到泄露，而且還能給用戶帶來較好的體驗。5G移動通信技術(shù)與多項無線移動技術(shù)都有著緊密的結(jié)合，可以形成一個較大的通信網(wǎng)絡(luò)，可以大大提高網(wǎng)速，而且還具有較高的靈活性。5G移動網(wǎng)絡(luò)通信正向著自動化、智能化的方向發(fā)展，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整，具有良好的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

5G移動通信技術(shù)是面向未來發(fā)展的一項新技術(shù)，它根據(jù)移動通信工程的發(fā)展規(guī)律，可以進一步加快資訊的傳播速度，具備傳統(tǒng)移動系統(tǒng)不具備的超高頻譜利用率，傳輸速度較之以前可以提高一個等級，并采取無線覆蓋功能，時延傳輸信息，加強系統(tǒng)的安全性。基于未來發(fā)展5G移動通信系統(tǒng)，與無線工程結(jié)合在了一起，構(gòu)成了新一代的移動技術(shù)，對網(wǎng)絡(luò)有充分的感知，可以自動展開調(diào)節(jié)，并做出自動化預(yù)計，智能化的感知傳輸。從特點方面分析5G更加關(guān)注用戶體驗，將原來的單點物理層面?zhèn)鬏斵D(zhuǎn)變?yōu)榱硕帱c交互，室內(nèi)無線覆蓋性能更好，并能夠根據(jù)業(yè)務(wù)流量動態(tài)變化對網(wǎng)絡(luò)資源做出調(diào)整。

二.5G移動通信的關(guān)鍵技術(shù)

1.直接通信技術(shù)

利用5G移動通信技術(shù)可以完成不同通信設(shè)備間的直接通信，使時延和能耗有效下降，頻譜資源也借此發(fā)揮了更大的效用，提高了5G通信效率和通信質(zhì)量。5G移動通信網(wǎng)絡(luò)如果想把數(shù)據(jù)流量提高1000倍以上，則必須依靠密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來實現(xiàn)。把5G移動網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量主要分布于室內(nèi)和熱點地區(qū)，提高用戶性能，進一步增大網(wǎng)絡(luò)覆蓋率。當(dāng)前各種智能終端設(shè)備得到了普遍應(yīng)用，因此用戶對數(shù)據(jù)流量提出了更大的需求，所以5G移動通信要想實現(xiàn)1000倍流量的增加則必須依靠超密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來完成。

2. 全雙工技術(shù)

當(dāng)前5G移動通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用同時同頻全雙工技術(shù)，使頻譜效率有效增加，不受傳統(tǒng)頻譜資源的局限，頻譜資源將發(fā)揮更大的效用，而且這一技術(shù)在應(yīng)用過程中需要防止各種干擾。全雙工通信技術(shù)即同時同頻的進行雙向通信技術(shù)。在無線通信系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)側(cè)和終端側(cè)有著固有的發(fā)射和接收信號的自干擾，當(dāng)前因技術(shù)條件限制，無法實現(xiàn)同時同頻的雙向通信。全雙技術(shù)在理論上課提高頻譜利用率的一倍潛力，可以實現(xiàn)更為了靈活的頻譜使用，同時因為器件技術(shù)和信號處理技術(shù)的發(fā)展，同時同頻的全雙工技術(shù)將在5G移動通信系統(tǒng)中得到充分的挖掘和應(yīng)用。

3. 基于濾波器組的多載波技術(shù)

在5G系統(tǒng)中，基于濾波器組的多載波技術(shù)可以解決頻譜效率、對抗多徑衰落等方面的問題。FBMC技術(shù)是5G系統(tǒng)多載波方案的重要方式。因為在FBMC技術(shù)中，多載波性能取決于原型濾波器的設(shè)計和調(diào)制濾波器的設(shè)計，為滿足特定的頻率響應(yīng)的特性的要求，需要原型濾波器的長度大于子信道的數(shù)量，實現(xiàn)復(fù)雜難度高，不利于硬件的效用實現(xiàn)。因而，發(fā)展和5G要求的濾波器組的快速實現(xiàn)算法是FNMC技術(shù)的重要內(nèi)容。

三.5G移動通信的未來發(fā)展趨勢

人們在感受2G、3G、4G移動通信技術(shù)的便捷之后，更加期待5G移動通信，這不但影響著我國通信技術(shù)的整個系統(tǒng)的完善，還是現(xiàn)階段國際重要的研究課題。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，5G移動通信技術(shù)的出現(xiàn)是必然結(jié)果，是時代發(fā)展的必經(jīng)階段[4]。

5G移動通信技術(shù)的研究已經(jīng)在我國逐漸的發(fā)展起來，其他國家也在這方面的技術(shù)開發(fā)一直不懈努力奮斗著，已經(jīng)成為國際科學(xué)界最熱的話題?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展、人們的需求、國際交流平臺以及相關(guān)工作者的積極努力，都在促進5G移動通信技術(shù)的發(fā)展。5G移動通信技術(shù)的發(fā)展，既是現(xiàn)階段相關(guān)研究者的首要任務(wù)，也是人們最期待的事情。

結(jié)束語：5G移動通信技術(shù)是通信行業(yè)不斷發(fā)展的產(chǎn)物，其對4G技術(shù)進行了完善與創(chuàng)新，這項技術(shù)目前還處于研發(fā)階段，但是在2020以后，5G移動通信技術(shù)將開始慢慢普及，其發(fā)揮的作用也將越來越大，可以提高用戶的體驗以及滿意度，從而促進移動通信行業(yè)更好的發(fā)展。5G移動通信技術(shù)提高了頻譜的利用率，其還對移動通信系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化，有效的結(jié)合了無線技術(shù)，增加了無線信號的覆蓋率，實現(xiàn)了多項技術(shù)質(zhì)的飛躍，具有良好的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

參考文獻：

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