淺談第五代移動通信網絡體系的核心技術體系

唐源鴻

（電子科技大學實驗中學 611731）

淺談第五代移動通信網絡體系的核心技術體系

唐源鴻

（電子科技大學實驗中學 611731）

在現代社會的發展下，人們對于通訊質量提出了更高的要求，第五代移動通信網絡體系開始應運而生，本文主要對第五代移動通信網絡體系的核心技術體系進行分析。

第五代移動通信網絡體系；核心技術；分析

現代社會是一個信息化的社會，人們對信息的需求日益加大，目前，人們信息的獲取渠道主要通過網絡獲取，所以人們對網絡的依賴越來越高，也提出了更高的要求。為了滿足用戶的需求，移動運營商需要培育出更快更穩定的網絡體系，第五代移動通信技術5G就是在這種環境下孕育而生的，它是能適應現代人們需要的一種新型網絡系統。

1 第五代移動通信網絡體系概述

在第五代移動網絡體系中有超高速場景，可以隨時隨地獲取最佳網絡體驗，支持大規模、超可靠的實時連接，有著無處不在的通信網絡。5G網絡傳播速度非常快，網絡容量更大，可以為用戶提供更加優質的應用和服務，能夠滿足現階段人們對互聯網的各項需求。2015年3月1日，英國《每日郵報》報道，英國已成功研制5G網絡，并進行100m內的傳送數據測試，每秒數據傳輸高達125GB，是4G網絡的6.5萬倍，理論上1s可下載30部電影，并稱于2018年投入公眾測試，2020年正式投入商用。當然，目前5G網絡正處于技術發展的初級階段，需要一定的技術支持。此外，5G網絡的實現需要滿足五個性能目標，即傳輸速率達到10GB/s，頻譜效率可以提高10倍以上，網絡容量達到目前4G網絡的1000倍，業務時延不足5ms，可以看出，5G技術的應用不僅在于網速的提升，其應用范圍也更廣，讓用戶有了更好的使用體驗。

2 第五代移動通信網絡體系的網絡結構

5G網絡技術的發展是信息化發展的必然趨勢，雖然在現階段5G網絡的發展處于初級階段，有些技術尚不成熟，但是關于5G網絡的發展趨勢總體上呈現出積極向上的趨勢。在5G網絡體系結構中有三大基礎模塊，分別是網絡部署場景、接入網和核心網。在網絡部署場景中，有室內場景和室外場景兩種，室內場景需要裝配大量的天線和配備基站，在室外場景中，用戶只要跟室外安裝的天線進行聯系，就可以進行信息的傳輸。

3 第五代移動通信網絡體系的核心技術

3.1 超密集異構網絡結構

為了有效解決不斷增加的數據業務需求，進行密集異構網絡安排是一種最為直接的方法。在不久的將來，常用的移動蜂窩方法將逐漸被分布異構式的新通訊方案所替代。在超密集結構網絡中，小區的覆蓋越來越密集，在單個小區內其覆蓋率也隨之增加。在網絡中通常以Macro為基礎，而Femtocell和Relay的作用只是將低功率基站排除開來，當Macrocell單獨存在并具備覆蓋層時，即可有效緩解蜂窩壓力，為客戶提供低延時和高可靠的產品體驗。為了減少層內空間干擾，可以利用3GPP中的ICIC準則，利用空間、時間和領域削弱對超密集結構網絡所造成的干擾。

3.2 D2D通信

當前，隨著社交軟件和本地廣告的增加，人們對于近距離的信息傳輸提出了越來越高的要求，但是傳統的蜂窩技術存在覆蓋面積小、容量小、高耗能和靈活性低等多方面問題，難以滿足當前的通訊需求。所以D2D通訊技術成為了5G的核心技術，可以對蜂窩網絡進行有效支持和補充，從而提高通訊網絡的實用性和可靠性，降低能耗損失，實現數據在移動終端的直線傳輸。針對D2D技術的研究，主要表現在移動網絡和D2D結合所形成的混合通訊中的資源配置和干擾上。為了有效地解決干擾問題，通?？梢圆捎靡韵聝煞N方法：①借助干擾跟蹤方式實現對網絡客戶進行控制；②借助可容忍干擾廣播方式，以基站迫零算法進行運算，這樣可以實現基站對D2D技術的完全干擾。

3.3 大規模MIMO

所謂的MIMO系統就是在接送端點建立多個天線，以此形成發MIMO通信鏈接。利用多個天線可以提升無線通道的自由性，能夠存儲更多的數據。MIMO能夠在不增加帶寬提升總耗能的基礎下提高系統的儲存量和傳輸性能。當前的4G網絡為8端口，頻譜和能量效率得不到及時的供應，而MIMO能夠及時有效地解決以上問題。大規模MIMO技術是MIMO技術的擴充，在5G網絡中據有以下幾點特征：①當前的4G網絡節點大多數是不能夠進行擴充的，所以造成了天線的空間拘束性，而MIMO技術中的基站天線是沒有限制的。②能夠推動新方案的設置和實現，所以大規模MIMO技術在5G通訊網絡中實現了飛躍，在未來的5G推廣中具有重大的意義。

3.4 綠色通信

推動智能化發展，是網絡異構中節約能耗的有效措施。根據相關數據顯示，信息產業在全球能耗中占據了10％，在無線網絡中，基站的能耗占據了全部網絡能耗的50％，所以制定綠色通道是5G節能研究的重要領域。實現綠色通道的方案，首先就是減少單個基站的能源損耗，然后通過網絡調度實現服務區內業務量的動態調整，最后就是不斷的優化網絡異構部署。為了保證高效率傳輸系統的正常運轉，需要大量的新節點和其他部件的支持，這是現階段發展綠色通道的難題，所以要實現綠色通道，必須先解決網絡高效率傳輸系統和動態性業務資源的分配問題。

4 結束語

本文通過對當前5G網絡技術的架構分析，對當前的關鍵技術進行了深入的研究，結果顯示，發展5G核心關鍵技術將會大大提升我國信息領域在國際中的地位，并帶動我國信息產業的穩步發展。

[1]劉慧，李俠宇，朱浩.未來移動通信網絡架構演進及其關鍵技術研究[J].電信網技術，2015（12）.

[2]王春光.中美4G移動通信技術專利信息對比研究[J].通信電源技術，2016（02）.

[3]羅德祥，羅德邦.淺析4G移動通信技術的安全缺陷及對策[J].信息通信，2016（04）.

TN929.5

A

1004-7344（2016）23-0282-01

移動通信發展趨勢與關鍵技術分析[J].科技展望，2016（13）.

2016-7-24