5G移動通信發展趨勢與若干關鍵技術

劉釗

[摘要]隨著互聯網、計算機、網絡工程以及與其相關的通話、微信等功能的興起，人們對網絡系統的快速性和便捷度有了更高的要求。從最初的2G到現在的4G網絡，傳播大容量信息，系統載入以及資源共享的時效性都有了明顯的提高。5G移動通信是面向未來發展，放眼2020年的通信工程，它能夠大大縮短人與人之間的距離，打破時空限制，為人類提供更便捷的服務。但是該技術仍處于起步階段，關于系統運作和管理的工作還不到位，想要在4G通信的基礎上完善5G移動體系，就必須對遇到的各類難題進行分析，找到應用的關鍵技術，并提出發展的新趨勢。本文就從多角度、全方位的介紹5G移動通信，制定技術推廣的新目標，為人們之間的交流提供支持。

[關鍵詞]5G移動通信 發展趨勢 關鍵技術

通信發展與技術優勢旨在為人類提供便捷的、高速度的信息服務，縮短人與人之間的距離，提高通信質量與服務水平，為人們提供更加便捷的資源與信息。顧名思義，5G是基于4G網絡之上產生的移動通信工程，是第五代系統的縮寫，4G網絡目前已經較為普及，研發更先進的5G網絡也成為了發展的新趨勢。相較于4G網絡，5G系統更加便捷與高速，信息傳播速度快，每分鐘的數據處理成倍增長，能夠滿足人們對大容量信息的存儲要求。與此同時，基于4G系統之上的通信技術更加實用，未來的發展勢頭也更加迅猛。下圖是移動通信網絡連接的簡易圖，通過它的分析明確5G關鍵技術，是盡早完成創新的根本辦法。

一、5G移動通信的發展趨勢

5G移動通信技術是面向未來發展的一項新技術，它根據移動通信工程的發展規律，可以進一步加快資訊的傳播速度，具備傳統移動系統不具備的超高頻譜利用率，傳輸速度較之以前可以提高一個等級，并采取無線覆蓋功能，時延傳輸信息，加強系統的安全性。基于未來發展5G移動通信系統，與無線工程結合在了一起，構成了新一代的移動技術，對網絡有充分的感知，可以自動展開調節，并做出自動化預計，智能化的感知傳輸。從特點方面分析5G更加關注用戶體驗，將原來的單點物理層面傳輸轉變為了多點交互，室內無線覆蓋性能更好，并能夠根據業務流量動態變化對網絡資源做出調整。

基于以上出現的新特點，5G移動通信被譽為今后發展的主要技術，2013年歐盟就啟動了該項技術的研究工作，由多個公司共同承擔研發任務，力求啟動新的創新規劃，為人類提供更便捷的服務。

二、5G移動通信發展關鍵技術

5G移動通信發展技術以其特有的功能，便捷的工作，高速的傳播效果，必將成為未來通信移動發展的新趨勢。對關鍵技術進行研究，也是打破限制，推廣移動通信工程的科學辦法。

2.3無線傳輸技術

其一，大規模的MIMO技術。想要顯著提升系統運轉的效率，保證信息快速傳播，就必須拓展多天線技術，通過發射與接收天線，促使信道容量大規模增長。在這個過程中要提高大規模MIMO在空間上的分辨率，對同時頻的用戶給予支持，集中波束，減小干擾。此外，該技術的最大優勢在于擁有最佳的線性檢測器，可以第一時間檢查系統運轉情況。

其二，全雙工技術。該技術能夠在同時段和頻率開展雙向互動，利用頻率區分來自終端的干擾。它最大的優勢是可以降低無線資源的耗費，靈活的使用頻譜技術。

其三，基于濾波器組的多載波技術。目前通信系統所使用的OFDM技術雖然在對抗多徑衰落、頻譜效率方面有一定的優勢，但其對于無線傳輸系統大范圍帶寬中的一些空白頻譜的缺乏應用能力。而基于濾波器組的多載波技術可以有效地解決這一問題。在基于濾波器組的多載波技術中，發送端和接收端對于多載波的調制分別利用合成濾波器組和分析濾波器組。各個子載波可以進行單獨的處理，避免了子載波同步的過程。

2.2無線網絡技術

超密集異構網絡技術的使用符合5G系統無線接入方式的高要求，在各個節點都布置低功率傳輸技術，縮短站點之間的距離，形成密集網絡群。自組織網絡技術，則可以優化智能化發展，提高網絡的運行和組織能力，做到快速部署、優化與維護，減少人工作業與浪費現象，節約時間。

2.3軟件定義無線網絡

軟件定義網絡技術是源于Internet的一種新技術，在傳統的Intemet網絡架構中，控制和轉發是集成在一起的，網絡互聯節點復雜度高。在軟件定義無線網絡中，將控制平面從網絡設備的硬件中分離出來，形成集中控制，網絡設備根據中心控制器的命令完成數據的轉發，使得運營商能對網絡進行更好的控制，簡化網絡管理，更好地進行業務創新。在軟件定義無線網絡中，通過對基站資源進行分片實現基站的虛擬化，從而實現網絡的虛擬化，不同的運營商可以通過中心控制器實現對同一個網絡設備的控制，支持不同運營商共享同一個基礎設施，從而降低運營商的成本，同時也可以提高網絡的經濟效益。

三、結束語

總而言之，從移動通信發展趨勢上來看，5G技術是網絡系統發展的未來方向，它的研究重點在于滿足移動互聯網和人民對通訊高速度的要求，必然會成為發展的趨勢。當然，在技術推廣和網絡系統使用中會面臨諸多問題，移動通信工程必須結合實際對關鍵技術做出分析，從頻譜效率的進一步提高、網絡結構的變革和新型頻譜資源開發與利用技術等途徑加以實現，逐步彰顯技術優勢，提高通信質量。