5G移動通信技術及未來發(fā)展趨勢研究

樊鵬程

（中郵建技術有限公司 江蘇 南京 210000）

在網(wǎng)絡信息時代，各種智能設備應運而生，并得到廣泛應用，同時也推動了移動通信的快速發(fā)展。5G技術的出現(xiàn)給移動通信的發(fā)展帶來了巨大的推動作用。這將徹底改變當前許多行業(yè)的經(jīng)營方式，給人們帶來更多方便。

1 5G移動通信基本概述

與前四代移動通信相比，5G移動通信的不同之處在于，前四代移動通信都是單一技術，而5G移動通信是前四代技術的總和，因此5G移動通信具有更高的峰值速率，更安全可靠，覆蓋的范圍更廣。

2 5G移動通信特點分析

對比前四代5G移動通信，可以看出5G移動通信更加先進，特點更加鮮明。它的主要特點是：提高了頻譜利用率；其中，5G高頻段頻譜資源將得到廣泛利用，其使用效率將大大提高，可以彌補5G移動通信頻譜的不足，可靠性更為重要。相對于5G移動通信，5G的可靠性要好于5G，而且時間延時和能量消耗都大大減少。近幾年來，國家提倡發(fā)展低碳發(fā)展和節(jié)能。移動通信5G已經(jīng)有效地實現(xiàn)了這個目標。移動通信十分注重節(jié)能，并為此進行了特別設計，以降低其能耗。

3 5G移動通信中的關鍵技術分析

3.1 同時同頻全雙工技術

顧名思義，同頻全雙工技術是指在同一個信道內(nèi)，在發(fā)送信號的同時，也接收信號，從而實現(xiàn)兩個方向上的同時運行。簡單地說，就是要屏蔽以往存在于通信雙工節(jié)點中的干擾，然后利用信號機發(fā)送信號，同時接收信號，從而提高頻譜利用率。相對于傳統(tǒng)技術，它具有更先進、更高效的特點。

3.2 密集網(wǎng)絡技術

目前人們正在使用越來越多的數(shù)據(jù)，而4G移動通信幾乎不能提供人們需要的數(shù)據(jù)流。但隨著應用數(shù)據(jù)業(yè)務的增長，4G移動通信需求旺盛。在這個時候，5G移動通信應運而生。5G移動通信能夠為4G提供超過1000倍的移動通信流量，而實現(xiàn)這個目標主要依賴于密集的網(wǎng)絡技術，包括以下兩個方面：在宏基站外安裝大量的天線，進一步擴大室外空間；許多密集的網(wǎng)絡需要在室外部署。這種密集網(wǎng)絡能夠產(chǎn)生的信噪比增益會更客觀。

3.3 多天線傳輸技術

通過將有源天線陣列與毫米波相結合來實現(xiàn)多天線傳輸，從而有效提高了天線的覆蓋面積和性能。目前條件下，只要提高覆蓋能力，就能實現(xiàn)節(jié)能目標。

3.4 新型網(wǎng)絡架構技術

隨著人們對網(wǎng)絡需求的不斷變化，5G移動通信網(wǎng)絡結構的新技術將成為未來的發(fā)展方向。這種方法有很多優(yōu)點，比如延遲時間短，成本低。使用這種技術時，云架構是主要的網(wǎng)絡訪問架構。

3.5 智能化技術

云計算是5G移動通信網(wǎng)中不可缺少的一部分。這個網(wǎng)絡包括作為主要組件的大型服務器。這個建筑和基站的連接是一個交換網(wǎng)。此外，在宏基站的眾多功能中，云計算的存儲功能尤為突出。有了這個特性，就可以存儲大量的大數(shù)據(jù)，并能夠及時地進行處理。另外，由于基站規(guī)模大，數(shù)量多，所以可以劃分頻帶，然后執(zhí)行不同的服務。

4 5G移動通信技術需要解決的問題

4.1 技術與系統(tǒng)融合

今后的通信網(wǎng)絡中，5G移動技術需要不斷地整合和擴展無線通信業(yè)務和技術，形成融合多種技術和服務的融合網(wǎng)絡，實現(xiàn)多層覆蓋。要實現(xiàn)這一目標，必須通過構建多業(yè)務網(wǎng)絡、多接入技術、多層次覆蓋系統(tǒng)等手段，實現(xiàn)其有機集成、綜合集成、高效利用，解決技術集成中的問題。

4.2 容量和頻譜效率

鑒于未來通信技術網(wǎng)絡具有數(shù)據(jù)率高、用戶規(guī)模大、數(shù)據(jù)流量大等特點，需要加強空間效率、容量和擴頻等方面的研究，形成新的通信技術。例如，發(fā)展和改進站點密度和系統(tǒng)覆蓋級別，也成為未來技術研究的重點和方向。網(wǎng)絡布局方式的創(chuàng)新和新傳輸技術的應用，將增加設備的研發(fā)和復雜度，也將成為運營和網(wǎng)絡建設的難點和挑戰(zhàn)。

4.3 終端設備

與此同時，我們還需要研究和發(fā)展多種模式的通信裝備，如移動裝備、多種模式裝備、戰(zhàn)爭裝備等，因此針對電池壽命、射頻技術及器件、終端設備的芯片和工藝等技術研發(fā)都具有較高的挑戰(zhàn)性。

5 5G移動通信的發(fā)展趨勢分析

就當今社會的發(fā)展而言，5G移動通信技術是一項很有發(fā)展前途的尖端技術，還能與眾多領域深度融合，推動這些領域的進一步發(fā)展。

由于因特網(wǎng)的進一步普及，大量的設備進入因特網(wǎng)，新服務設備的增加，使得交通數(shù)據(jù)激增，對通信技術的要求也越來越高。因此，4G移動通信技術不能滿足傳輸速度的要求。通過與大數(shù)據(jù)相結合，5G技術具有更快的傳輸速度和更高的效率，能夠充分滿足用戶的需求。與此同時，隨著國家逐步加強5G技術的重要性，一方面把5G技術的發(fā)展納入國家發(fā)展戰(zhàn)略，另一方面加強企業(yè)和國際間的合作，為發(fā)展5G提供了更為適宜的土壤。

6 結束語

移動通信技術是通信技術領域中劃時代的進步。完全能滿足未來人們對舒適生活的需要。從而達到降低能源消耗，提高產(chǎn)品安全性的目的，世界范圍內(nèi)已有關于5G移動網(wǎng)的技術研究，5G相關的各種標準和產(chǎn)品也已有大量的研究和開發(fā)，但5G的發(fā)展仍然需要一個統(tǒng)一的框架來實現(xiàn)。為適應未來社會的快速發(fā)展，網(wǎng)絡需要更高的智能與自我調(diào)節(jié)能力，這也是未來5G技術的特征。今后5G技術的另一發(fā)展方向是綠色環(huán)保，最終實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。