5G 移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)及其進(jìn)程思考

【摘要】 目前5G移動(dòng)通信技術(shù)已經(jīng)被各領(lǐng)域廣泛關(guān)注，該技術(shù)具有超高速率以及良好體驗(yàn)性。本文對(duì)5G移動(dòng)通信技術(shù)進(jìn)行概述，重點(diǎn)對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行討 論，并對(duì)未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析。 【關(guān)鍵詞】 5G 移動(dòng)通信 關(guān)鍵技術(shù)

我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入100Mbps到10000Mbps的超寬帶時(shí)代,視 頻流量成倍擴(kuò)大 [1]，5G移動(dòng)通信技術(shù)也隨之被提出。5G移 動(dòng)通信技術(shù)是面向2020年信息網(wǎng)絡(luò)的第五代無線通信系統(tǒng)， 與前四代技術(shù)相比，5G移動(dòng)通信技術(shù)的典型特征具有超高 速率，容量超大，從而實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)融合。 一、5G 移動(dòng)通信概述 據(jù)估計(jì)，未來人們?cè)谌我獾攸c(diǎn)移動(dòng)速率都能達(dá)到1Gbit/ s。5G網(wǎng)絡(luò)相比于4G網(wǎng)絡(luò)，具有大規(guī)模MIMO、3D束波成 型以及有源天線系統(tǒng) [2]，它的交換方式是分組轉(zhuǎn)發(fā)，基站采 用高頻微蜂窩，提升系統(tǒng)容量，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)融合。5G網(wǎng) 絡(luò)具有以下特點(diǎn)：可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)連接，具有良好的體驗(yàn)性和 穩(wěn)定性，并且在密集人群中可以保證通信質(zhì)量。5G移動(dòng)通 信除了通信速率上的提升，還為用戶提供了更好的體驗(yàn)。5G 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖 1所示。 圖 1 5G網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖 二、5G 移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù) 1、新型多天線技術(shù)。為了滿足移動(dòng)通信對(duì)數(shù)據(jù)流量的 需求，提升頻譜利用率尤為重要。由此產(chǎn)生了一種新型多天 線技術(shù)——該技術(shù)可以保證通信質(zhì)量以及提升頻譜利用率， 新型多天線技術(shù)在無線通信領(lǐng)域具有多方面應(yīng)用。新型多天 線技術(shù)能夠提升空間分辨率，這樣可以使大量用戶在同一時(shí)間段進(jìn)行通信，在基站密度不增加的前提下，大幅度降低發(fā) 送功率以及減少干擾。因此，新型多天線技術(shù)在5G移動(dòng)通 信中起到關(guān)鍵作用，可以保證通信的可靠性、提升頻譜利用效率并且降低通信能耗，未來在通信領(lǐng)域會(huì)得到普遍使用。 2、高頻段的使用。在無線移動(dòng)通信系統(tǒng)中，3GHz以下的頻段能夠較好地支持移動(dòng)性以及具有較廣的覆蓋范圍。然 而這一區(qū)間內(nèi)的頻譜資源相對(duì)緊張，因此為了緩解頻譜資源 問題，應(yīng)該使用3GHz以上的頻譜資源，高頻段的使用將是 未來通信行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，這是因?yàn)楦哳l段的可用帶寬相對(duì) 充足，設(shè)備小型化以及較高的天線增益。 3、同時(shí)同頻全雙工。由于傳統(tǒng)無線通信手段不能實(shí)現(xiàn) 同時(shí)同頻的雙向通信，因此具有一定的局限性，導(dǎo)致資源浪 費(fèi)。同時(shí)同頻全雙工技術(shù)在上/下行鏈路上可以同時(shí)同頻進(jìn) 行雙向通信，這樣可以提升資源利用率。然而同時(shí)同頻全雙 工同樣面臨干擾問題，在傳輸信號(hào)的過程中功率相差較大，會(huì)導(dǎo)致同頻干擾以及自干擾，因此要想實(shí)現(xiàn)同時(shí)同頻全雙工 技術(shù)，就應(yīng)該針對(duì)降低干擾問題進(jìn)行探討。 4、設(shè)備間直接通信技術(shù)。移動(dòng)通信技術(shù)針對(duì)降低干擾問題因此具有一定的局限性。由于通信系統(tǒng)的中繼節(jié)點(diǎn)和基 站的位置固定，因此網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳粔蜢`活，系統(tǒng)的覆蓋和邊緣 地區(qū)用戶的體驗(yàn)成為亟需解決的問題。為了解決該問題，需要借助設(shè)備間的直接通信技術(shù)，該技術(shù)可以在近距離范圍內(nèi) 進(jìn)行直接傳輸，無需通過中間節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)。設(shè)備間直接通信技 術(shù)具有低能耗、低延遲以及高傳輸速率的優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)頻譜資源的有效利用，提升無線通信質(zhì)量，因此，設(shè)備間直接 通信技術(shù)將是 5G重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容。 5、自組織網(wǎng)絡(luò)。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中會(huì)使用大量的人力資源， 例如網(wǎng)絡(luò)部署和運(yùn)維等，這樣造成效率很低，隨著無線通信 網(wǎng)絡(luò)的不斷優(yōu)化，人們已經(jīng)解決網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展中所遇到的問題，為了提升網(wǎng)絡(luò)部署質(zhì)量，降低網(wǎng)絡(luò)人力運(yùn)維成本，提出 了自組織網(wǎng)絡(luò)的概念。自組織網(wǎng)絡(luò)包括自配置和自愈合的概 念，盡量避免人工干預(yù)，構(gòu)建了更智能、統(tǒng)一的5G移動(dòng)通 信網(wǎng)絡(luò)。 三、未來 5G移動(dòng)通信發(fā)展進(jìn)程思考 本文對(duì) 5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展進(jìn)行討論，5G移動(dòng)通信網(wǎng) 絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)包括新型天線技術(shù)、高頻段技術(shù)、全雙工同時(shí)同頻、設(shè)備間的直接技術(shù)以及自組織網(wǎng)絡(luò)，這些技術(shù)保證了 通信的可靠性、提升頻譜效率并且降低通信能耗，在未來會(huì) 在通信領(lǐng)域得到普遍使用，但是仍存在一定問題，例如高頻段器材使用相對(duì)不成熟，使用成本較高，同時(shí)同頻全雙工技 術(shù)的干擾問題，都有待進(jìn)一步探討。因此需要進(jìn)一步對(duì)移動(dòng) 通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)更智能的、統(tǒng)一的5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。

 參 考文 獻(xiàn) [1] 王志勤，羅振東，魏克軍．5G業(yè)務(wù)需求分析及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)程[J]．中興通訊技術(shù)，2014，20(02)：2-4 [2] 秦飛，康紹麗．融合、演進(jìn)與創(chuàng)新的5G技術(shù)路線[J]．電信網(wǎng)技術(shù)，2013(9)：11-15