5G移動通信發展趨勢與若干關鍵技術

吳軻

(廣東省電信規劃設計院有限公司，廣東 廣州 510630)

5G移動通信發展趨勢與若干關鍵技術

吳軻

(廣東省電信規劃設計院有限公司，廣東 廣州 510630)

通信，作為我們生活中的重要人際交往手段，正在朝現代化、多元化方向發展。為了滿足當前科技網絡的發展需要，我國進行了全面的移動通信技術改革，而目前的主要改革方向之一就是5G移動通信技術。本文對5G移動通信的發展趨勢和關鍵技術進行了探討和分析，指出進一步完善和發展5G移動通信技術，提升對海量傳感設備及M 2M通信的支撐能力。

5G；移動通信；發展趨勢

1 5G移動通信概述

根據我國移動通信的發展趨勢，必須要全面滿足發展需求。預計在2020年，5G移動通信網絡將成為我國主要的通信系統。當前4G移動通信網絡被廣泛應用，與其相比，5G移動通信網絡在資源利用、傳輸速度等各個方面的優勢都非常明顯，并且在網絡覆蓋的性能以及用戶體驗上也都比4G網絡有很大程度的提高。特別是在與無線移動技術融合在一起以后，5G移動通信的發展將變得更加向智能化和全面化。5G移動通信的特點多元化，主要包涵設計理念新穎、運營成本低、通信性能高等方面。因此，5G移動通信技術得到不斷發展后，網絡傳輸將會實現快速化，未來的網絡應用也將會得到強大的技術支持，使我國的網絡技術發展提升到一個新的層次。

2 5G移動通信發展趨勢

2.1 增加了數據流量

10年后，全球的移動數據流量可能會是現在的1000倍，因此，在繁忙之時，5G的吞吐量必須要提升1000倍以上，且要保證在每秒有100 GB/km2以上的吞吐量。

2.2 提升了頻譜的利用率

未來5G的用戶規模和業務量逐步擴大，對流量的使用也將會隨之增加。因此，5G為了提升頻率的利用率，需要進行技術上的創新。相比于4G的移動通信網絡，5G的平均頻譜效率將提升至5～10倍，因此，關于用戶大流量的使用造成頻譜資源短缺的問題，將會得到一定程度的緩解。

2.3 擴大了聯網設備的數目

隨著近年來智能終端的快速發展，預計20年后，聯網設備數量將在500億～1000億個之間。此外，在5G網絡覆蓋的范圍之內，與4G相比，其所支持的設備數量將增長約100倍。

2.4 降低網絡的耗能

綠色低碳以及降低能耗是5G移動網絡所遵循的發展路線，應用節能設計，使網絡能耗的效率得到大大提高，其能耗與現今水平相當，但卻能滿足用戶1000倍流量的需求。

2.5 提高了用戶速率

在一般情況下，5G網絡的用戶速率在10Mbit/s以上，但對于某些特殊用戶，其能將速率提升至100Mbit/s。

3 5G移動通信的關鍵技術分析

3.1 全雙工技術

全雙工技術，是指在同一頻段所進行的雙向通信的一種技術手段。全雙工技術的特點是能夠靈活的使用頻譜、減少對無線資源的浪費。當前，在無線網絡通信系統中，網絡側中本身就具備干擾所固有的發射信號對接收信號的能力。雙向線路是通過頻率對其信號加以區分，同頻進行雙向通信技術目前還不夠完善，所以還不能做到同頻或同時的雙向通信。造成這一因素的主要原因是，當前的信息技術手段在無線資源上過于浪費，所以，全雙工技術是5G移動通信技術中的無線傳輸技術的主要研究方向。

3.2 超密集異構網絡技術

在5G移動通信系統投入使用后，除了會帶來改善后的無線傳輸技術，還會引進新型的無線傳輸技術。因此，事實上，5G移動通信系統相當于一種結合了各種無線接入方式的新型通信系統。這些無線接入方式在運輸過程中被同時應用，便形成了多無線接入多層覆蓋的異構網絡。無線網絡在未來的發展過程中，將會大大提升各種無線傳輸技術的部署密度，支持用戶的范圍也會明顯增加，并且相較于當前站點，將會明顯縮短各站點之間的距離，甚至可以達到每個用戶對應一個移動通信網絡服務節點，形成一種超密集的異構網絡。

3.3 高頻段傳輸技術

當前我國移動通信系統的頻段在3GHz以下，但是在不斷增加的用戶使用頻率下，將會造成頻譜資源的短缺。在高頻段中，如果毫米波頻率為28GHz，那么在兩公里范圍內的下載速率可以達到1Gbit/s。因此，5G移動通信系統未來的發展趨勢將會是高頻段傳輸技術，它擁有足夠多的設備和天線，可以使當前頻譜資源短缺的現狀得到緩解。不過高頻段傳輸技術也會受氣候因素的影響，導致傳輸距離過短。因此，高頻段傳輸技術在設計方面上還需要進行更深層次的研究。

4 結論

進一步完善和發展5G移動通信技術，能夠為客戶提供更為廣泛的應用和服務。同時使移動通信的質量得到大大提高，運營成本大大降低，應用前景將更為廣闊。5G移動通信的無線覆蓋性能、系統安全、傳輸時延和用戶體驗也將得到顯著提高，并且能達到未來10年移動互聯網流量增加1000倍的發展需求。5G移動通信系統也將進一步擴展其應用領域，提升對海量傳感設備及機器與機器(M2M)通信的支撐能力。5G系統具有較強的靈活性和網絡智能化能力，能有效地應對未來移動信息社會的發展。

[1]張鋒，王明華．5G移動通信發展現狀及其關鍵技術[J]．中國新通信，2016，18(6)：83-84．

[2]石炯．5G移動通信及其關鍵技術發展研究[J]．石家莊學院學報，2015，17(6)：13-15．

The Development Trend and Key Technologies of 5G Mobile Communication

Wu Ke
(Guangdong Telecom Planning&Design Institute Co.,Ltd.,Guangzhou 510630,Guangdong)

Communication,as an important means of interpersonal communication in our daily life,is developing towards the direction of modernization and diversification.In order to meet with the needs of the development of science and technology network, our country has carried out a comprehensive mobile communication technology reform,and one of the main reform directions is 5G mobile communication.In this paper,the development trend and key technologies of 5G mobile communication are discussed and analyzed.It is pointed out that the further improvement and development of 5G mobile communication can improve the communication ability of mass sensing devices and M2M.

5G;mobile communication;development trend

TN929.5

A

1008-6609(2016)12-0046-02

吳軻（19 76-），男，江蘇無錫人，本科，助理工程師，研究方向為移動通信網絡規劃設計。