論述5G移動(dòng)通信發(fā)展中關(guān)鍵技術(shù)的分析

摘要：經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及科技的進(jìn)步使得我國(guó)在移動(dòng)通信領(lǐng)域得到了前所未有的發(fā)展與進(jìn)步。就我國(guó)目前的移動(dòng)通信形勢(shì)來(lái)看，4G通信技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用和推廣。隨著通信技術(shù)的發(fā)展持續(xù)發(fā)展，移動(dòng)通信中5G通信技術(shù)已經(jīng)成為了未來(lái)幾年里通信領(lǐng)域發(fā)展的一個(gè)大的趨勢(shì)。因此，對(duì)于5G移動(dòng)通信技術(shù)中關(guān)鍵技術(shù)的研究具有十分重要的意義。本文主要概述了5G移動(dòng)通信技術(shù)，分析了5G移動(dòng)通信的發(fā)展趨勢(shì)，并對(duì)5G移動(dòng)通信發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了一定的探索，旨在為提高5G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展而提出一些有價(jià)值的參考意見。

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

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得通訊領(lǐng)域得到了迅猛的發(fā)展，從2G到3G，再到當(dāng)前的4G的推廣和運(yùn)用，也僅僅是幾年的時(shí)間。所以，移動(dòng)通信技術(shù)向著5G發(fā)展已經(jīng)是近在咫尺。我國(guó)移動(dòng)通信領(lǐng)域在5G移動(dòng)通信技術(shù)中已經(jīng)有了一定的研究，但是研究的深度和廣度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。因此，為了推進(jìn)5G移動(dòng)通信技術(shù)的快速到來(lái)，我國(guó)移動(dòng)通訊領(lǐng)域一定要不斷的加強(qiáng)對(duì)5G移動(dòng)技術(shù)的研究，特別是對(duì)5G移動(dòng)技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究和分析，并且在不斷的研究中，逐漸的將5G移動(dòng)通信發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)研究納入到移動(dòng)通信領(lǐng)域研究的一個(gè)重點(diǎn)課題，從而促進(jìn)移動(dòng)通信領(lǐng)域進(jìn)一步的發(fā)展和進(jìn)步。

一.5G 移動(dòng)通信的概述

5G 是未來(lái)十年的發(fā)展方向，在 2020 年以后將成為第五代的移動(dòng)通信系統(tǒng)。根據(jù)以往的移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的規(guī)律分析，5G 應(yīng)具有著超高的頻譜利用率及利用能效，在傳輸速率和資源的利用效率方面，將比現(xiàn)今的 4G 技術(shù)有一個(gè)高度和質(zhì)的提升，在其無(wú)線信號(hào)的覆蓋性能、傳輸時(shí)效、通信安全及用戶體驗(yàn)方面也將會(huì)有明顯的提高和進(jìn)步。5G 移動(dòng)通信技術(shù)和其他無(wú)線移動(dòng)技術(shù)有著深入的聯(lián)系和結(jié)合，形成了新一代的全面性的通信網(wǎng)絡(luò)。滿足未來(lái)十年互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)通信網(wǎng)速的 1000 倍要求。未來(lái) 5G 移動(dòng)通信還須很強(qiáng)的靈活性，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化的網(wǎng)絡(luò)調(diào)整。

當(dāng)前信息技術(shù)發(fā)展正處于新的變革時(shí)期，5G技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)出新的如下特點(diǎn).

（1）5G研究在推進(jìn)技術(shù)變革的同時(shí)將更加注重用戶體驗(yàn)，網(wǎng)絡(luò)平均吞吐速率、傳輸時(shí)延以及對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)、3D、交互式游戲等新興移動(dòng)業(yè)務(wù)的支撐能力等將成為衡量5G系統(tǒng)性能的關(guān)鍵指標(biāo)。

（2）與傳統(tǒng)的移動(dòng)通信系統(tǒng)理念不同，5G系統(tǒng)研究將不僅僅把點(diǎn)到點(diǎn)的物理層傳輸與信道編譯碼等經(jīng)典技術(shù)作為核心目標(biāo)，而是從更為廣泛的多點(diǎn)、多用戶、多天線、多小區(qū)協(xié)作組網(wǎng)作為突破的重點(diǎn)，力求在體系構(gòu)架上尋求系統(tǒng)性能的大幅度提高。

（3）室內(nèi)移動(dòng)通信業(yè)務(wù)已占據(jù)應(yīng)用的主導(dǎo)地位，5G室內(nèi)無(wú)線覆蓋性能及業(yè)務(wù)支撐能力將作為系統(tǒng)優(yōu)先設(shè)計(jì)目標(biāo)，從而改變傳統(tǒng)移動(dòng)通信系統(tǒng)“以大范圍覆蓋為主、兼顧室內(nèi)”的設(shè)計(jì)理念。

（4）高頻段頻譜資源將更多地應(yīng)用于5G移動(dòng)通信系統(tǒng)，但由于受到高頻段無(wú)線電波穿透能力的限制，無(wú)線與有線的融合、光載無(wú)線組網(wǎng)等技術(shù)將被更為普遍地應(yīng)用。

（5）可“軟”配置的5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將成為未來(lái)的重要研究方向，運(yùn)營(yíng)商可根據(jù)業(yè)務(wù)流量的動(dòng)態(tài)變化實(shí)時(shí)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)資源，有效地降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)的成本和能源的消耗。

二.5G移動(dòng)通信的發(fā)展趨勢(shì)

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為5G移動(dòng)通信提供了動(dòng)力基礎(chǔ)。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)將成為未來(lái)各種技術(shù)的基礎(chǔ)性平臺(tái)。當(dāng)前的移動(dòng)通信技術(shù)和無(wú)線技術(shù)將成為5G通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)，但有著更高的通信傳輸質(zhì)量和系統(tǒng)效率的要求。未來(lái)5G技術(shù)的發(fā)展方向?qū)⒃谌齻€(gè)方面得到提升：

（1）無(wú)線傳輸效率;

（2）通信系統(tǒng)的智能化和系統(tǒng)吞吐率;

（3）無(wú)線通信頻率資源。當(dāng)前科學(xué)信息技術(shù)處于新的發(fā)展和變革時(shí)期，5G技術(shù)的發(fā)展將有這樣的特點(diǎn)：一，更加注重用戶的體驗(yàn)，提高和改善通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率、吞吐效率及3D等下能力，將成為5G性能的重要指標(biāo);二，完善和健全網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)、多面、多用戶多無(wú)線，提高系統(tǒng)性能;三，5G技術(shù)將實(shí)現(xiàn)無(wú)處不在的無(wú)線信號(hào)覆蓋，優(yōu)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo);四，充分利用高頻段頻譜資源，實(shí)現(xiàn)5G的普遍廣泛應(yīng)用;五，可靈活化的配置5G移動(dòng)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，相關(guān)通信運(yùn)營(yíng)商科根據(jù)實(shí)時(shí)的流量動(dòng)態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)資源，降低成本和消耗。

三.5G移動(dòng)通信發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)

由上述可知，5G移動(dòng)通信技術(shù)必將成為我國(guó)移動(dòng)通信領(lǐng)域未來(lái)幾年里的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。然而，5G移動(dòng)通信技術(shù)要比以往的4G、3G、2G都要復(fù)雜的多，尤其是5G移動(dòng)通信技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)，難度系數(shù)更是極高。因此，我國(guó)移動(dòng)通信領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人士一定要加強(qiáng)對(duì)5G移動(dòng)通信技術(shù)中關(guān)鍵技術(shù)的研究。本文在此提出了幾點(diǎn)5G移動(dòng)通信技術(shù)中的幾點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)，并對(duì)其進(jìn)行了一定的探索，希望能夠?yàn)樵擃I(lǐng)域的發(fā)展做出一些貢獻(xiàn)。

3.1大規(guī)模的MIMO技術(shù)

多天線技術(shù)是提高通信系統(tǒng)頻譜效率和傳輸速率、可靠性的有效手段，已經(jīng)充分應(yīng)用到各種無(wú)線通信系統(tǒng)中。比如：3G、WLAN等。根據(jù)信息理論，天線數(shù)量的多少和頻譜效率

和可靠性有著密切的聯(lián)系。在大規(guī)模MIMO中，基站需要配置數(shù)量龐大的天線，這些天線集中地配置在一個(gè)基站上。其優(yōu)勢(shì)在于：第一，可深度挖掘空間維度資源，提高頻譜效率;

第二，將波束集中在一定范圍內(nèi)，減少干擾;第三，可大幅降低發(fā)射功率，提高功率效率;第四，當(dāng)天線夠大時(shí)，其線性編碼和檢測(cè)最優(yōu)。

3.2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(duì)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?yàn)樵贔BMC技術(shù)中，多載波性能取決于原型濾波器的設(shè)計(jì)和調(diào)制濾波器的設(shè)計(jì)，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(zhǎng)度大于子信道的數(shù)量，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜難度高，不利于硬件的效用實(shí)現(xiàn)。因而，發(fā)展和5G要求的濾波器組的快速實(shí)現(xiàn)算法是FNMC技術(shù)的重要內(nèi)容。

3.3全雙工技術(shù)

全雙工通信技術(shù)即同時(shí)同頻的進(jìn)行雙向通信技術(shù)。在無(wú)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(hào)的自干擾，當(dāng)前因技術(shù)條件限制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)同時(shí)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(shí)現(xiàn)更為了靈活的頻譜使用，同時(shí)因?yàn)槠骷夹g(shù)和信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)同頻的全雙工技術(shù)將在5G移動(dòng)通信系統(tǒng)中得到充分的挖掘和應(yīng)用。

以上僅僅只是5G移動(dòng)通信技術(shù)中的幾種關(guān)鍵技術(shù)。而事實(shí)上，5G移動(dòng)通信技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)還有很多，且具體的技術(shù)更為復(fù)雜。因此，對(duì)于5G移動(dòng)通信技術(shù)中關(guān)鍵技術(shù)的研究還需要專業(yè)領(lǐng)域的人士進(jìn)行進(jìn)一步的研究和分析。

結(jié)語(yǔ)：綜上所述，5G移動(dòng)通信技術(shù)必將在今后的移動(dòng)通信領(lǐng)域發(fā)展中成為最為重要的一種技術(shù)。但是，5G移動(dòng)通信技術(shù)，尤其是5G移動(dòng)通信技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)涉及的方面比較多，且難度系數(shù)十分高，嚴(yán)重的制約了5G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展。因此，在我國(guó)移動(dòng)通訊領(lǐng)域的今后發(fā)展中，一定要加強(qiáng)對(duì)5G移動(dòng)通信技術(shù)中關(guān)鍵技術(shù)的重視和研究，并且要從5G移動(dòng)通信技術(shù)中的多個(gè)方面、多個(gè)角度進(jìn)行分析和研究，從而研究出更有利于推進(jìn)5G移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的技術(shù)方法和措施，促進(jìn)我國(guó)移動(dòng)通信領(lǐng)域的發(fā)展更上一個(gè)新的臺(tái)階。

參考文獻(xiàn)：

[1]潘志文等.5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)與若干關(guān)鍵技術(shù)[J].中國(guó)科學(xué)信息技術(shù).2014，11，（6）：155-156

[2]尤肖虎.未來(lái)移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與展望[M].電信技術(shù).2013，11，（12）：124-125

[3]何方.5G關(guān)鍵技術(shù)研究方向[J].中國(guó)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù).2010，25，（21）：112-113