淺談5G網(wǎng)絡關鍵技術

毛龍利

摘? ?要：無線通信技術影響著人們的日常生活，隨著5G概念的提出，各行各業(yè)都開始了5G網(wǎng)絡的探索與融合，智能網(wǎng)聯(lián)車、智能家居等新興領域的發(fā)展更離不開5G網(wǎng)絡的幫助?；诖?，文章介紹了5G網(wǎng)絡的概念和優(yōu)勢，分析了5G網(wǎng)絡關鍵技術，希望可以促進5G網(wǎng)絡技術的發(fā)展。

關鍵詞：5G網(wǎng)絡;關鍵技術;通信技術

如今無線通信技術已經(jīng)和人類生活密不可分，未來移動通信網(wǎng)絡將面臨持續(xù)的海量數(shù)據(jù)增長需求、設備連接增長需求，傳統(tǒng)的通信技術已經(jīng)不能滿足這些需求，而且新興起的虛擬現(xiàn)實、超高清視頻、智能駕駛等領域的信息傳輸也越來越依賴通信技術。移動通信技術也從早期的模擬與數(shù)字信號轉變?yōu)?G，3G，4G網(wǎng)絡，一直隨著社會的進步向前發(fā)展。隨著各方面技術的精進，能更好、更快地滿足生活需求的5G網(wǎng)絡技術應運而生。

1? ? 5G網(wǎng)絡的概念與優(yōu)勢

第五代移動通信技術，即5G技術，是目前最先進的蜂窩移動通信技術。5G技術以實現(xiàn)用戶在活動中可以高速率、低成本通信為目的，經(jīng)過了從1G到4G的發(fā)展，實現(xiàn)了更少延遲、更大設備規(guī)模、更高系統(tǒng)容量等性能，現(xiàn)在已經(jīng)完成了初步的商業(yè)部署，3大運營商已于2019年宣布正式上線5G商用套餐。

與傳統(tǒng)的4G網(wǎng)絡技術相比，5G網(wǎng)絡各方面都具有更多的優(yōu)勢，比如在4G網(wǎng)絡中，用戶使用網(wǎng)絡的峰值速率是100 Mbps，而5G網(wǎng)絡可以隨時隨地為用戶提供100 Mbps以上的體驗速率。再比如對于單位面積上支持的在線設備總數(shù)，4G網(wǎng)絡能達到的數(shù)目是10萬/km2，而5G網(wǎng)絡可以做到100萬/km2，是4G網(wǎng)絡能力的10倍。從整體上來說，5G網(wǎng)絡具有系統(tǒng)性能更好、費用成本更低、頻譜利用率更高、用戶體驗更佳等特性。正是由于5G網(wǎng)絡技術如此大的優(yōu)勢，5G網(wǎng)絡自誕生起就引起了各行各業(yè)的廣泛重視，5G基站未來幾年內(nèi)的建設數(shù)量如圖1所示。

2? ? 5G網(wǎng)絡的關鍵技術

縱觀全世界，各個國家和地區(qū)都開始意識到5G網(wǎng)絡的重要性，5G產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展標志著高精尖行業(yè)的成熟，因此，全球都開始加快部署5G網(wǎng)絡的步伐。4G和5G網(wǎng)絡關鍵技術對比如表1所示，下面將具體介紹幾種5G網(wǎng)絡關鍵技術。

2.1? 超密集異構網(wǎng)絡技術

超密集異構網(wǎng)絡技術是無線網(wǎng)絡技術的一種，能夠提高網(wǎng)絡覆蓋面，隨之可以存儲更多的信息，在提升系統(tǒng)的容量的同時保證信息傳輸?shù)乃俣取Ｔ趹梅矫?，通過對網(wǎng)絡基站和終端距離的控制，使得信息運行的需求得到滿足。通過異形結構的優(yōu)化，可以提高抗干擾能力。這種技術成功解決了網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流量受限的問題，滿足高流量增長需求，提高用戶體驗度。

2.2? 全雙工技術

5G移動通信網(wǎng)絡中，使用了全雙工技術，允許在同一信道上同一時間、同一頻率地接收和發(fā)送信號，降低發(fā)射端、接收端的信號干擾，提高頻譜效率的同時提升信號傳遞的質量。與時雙工和頻分雙工這些半雙工技術相比，全雙工可以提高信息反饋速度，極大程度地降低時延，從而提升5G網(wǎng)絡的性能。

2.3? 移動邊緣計算技術

移動邊緣計算技術，即MEC技術，為了解決5G功耗和容量等問題而引入。使用移動邊緣主機、基礎設施、應用等要素構成計算構架，提供存儲資源，將功能進行整合，為用戶提供更優(yōu)質的服務。移動邊緣計算技術作為一種智能化技術，可以挖掘出更多的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，更深入地感知和分析信息，升級服務層次，開展更多業(yè)務。

2.4? 大規(guī)模MIMO技術

MIMO技術是5G網(wǎng)絡技術的核心。傳統(tǒng)的MIMO技術在信息處理時因為其復雜性而耗能過多。在5G網(wǎng)絡中不需要時常更新用戶的終端設備，也不需要大空間布置天線，通過改造基站來控制信息處理的準確度，利用多天線技術的空分特性，提升系統(tǒng)容量，有助于提升信息處理效率。

2.5? 其他關鍵技術

5G網(wǎng)絡中應用的技術還有很多，比如：（1）使用網(wǎng)絡功能虛擬化技術，即NFV技術，可以使軟硬件分離，控制好邏輯、轉發(fā)分離，提供靈活的接口以提高寬帶接入業(yè)務。（2）使用毫米波技術，合理利用頻段資源，減少信號損耗，避免信號失真。（3）使用內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡降低時延，實現(xiàn)智能虛擬網(wǎng)絡等。

3? ? 結語

5G網(wǎng)絡時代的到來使得經(jīng)濟、政治、軍事等領域的發(fā)展迎來了又一次機遇與挑戰(zhàn)，尤其是對一些新興產(chǎn)業(yè)來說，是發(fā)展的大好時機。5G技術還在不斷向前發(fā)展，如何在這個過程中把握機會，進一步提高我國無線通信網(wǎng)絡技術水平，值得所有科研人員探究。

[參考文獻]

[1]周曉健.5G網(wǎng)絡關鍵技術介紹與行業(yè)應用融合探索[J].價值工程，2020（4）：290-292.

[2]王建.淺談5G通信技術應用場景和關鍵技術[J].中國新通信，2020（2）：30.