5G移動通信發展趨勢與相關關鍵技術的探討

黃文超

(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相關關鍵技術的探討

黃文超

(廣東省電信規劃設計院有限公司,廣東廣州,510630)

隨著全球經濟的快速發展，科學技術水平的不斷提高。移動通信技術在短短的幾年內便從過去的2G技術發展到現今的4G技術，使移動通信用戶在實際應用與體驗等方面都有了很大的提升。但是但由于現今時代發展過快，4G技術逐漸的不再滿足社會發展的需要，5G移動通信技術的出現將會成為必然。本次研究主要分析5G移動通信發展趨勢以及相關關鍵技術。

5G移動通信；發展趨勢；關鍵技術；探討

1 簡述5G移動通信技術

5G全稱為第五代移動通信技術，是第四代移動通信技術的延伸，由于5G技術還處于研究階段，因此目前還沒有任何電信公司提到過5G技術?？傊?G通信技術相會成為移動通信業未來幾年年的發展方向。關于5G通信技術的相關概念，可以從移動通信技術以往的發展規律來看，未來的5G技術將會擁有超高的頻譜利用率，在傳送信息速度方面，5G技術也將會遠超于4G技術，此外，在用戶體驗、傳輸時效、覆蓋性能等方面，5G技術也將會有一個大幅度的進步與提升。未來的5G通信技術還會與無線移動技術相結合，以此來滿足未來人們對移動通信技術的需求。

2 簡析5G技術內的四大關鍵技術

5G技術主要由大規模MIMO技術、高頻段頻率的拓展技術、D2D技術以及超密集異構網絡技術這四種關鍵技術所構成，下面將分別對這四大關鍵技術進行分析。

2.1 大規模MIMO技術

何謂MIMO技術，其所指的是能夠在系統的發射端、接收端分別使用多個發射天線和接受天線，是信號能夠通過多個發射端和接收端進行多天線的傳輸的技術。MIMO技術又被稱為多入多出技術，有效的使用MIMO技術能夠對通信質量進行改善。MIMO技術之所以可以實現多個天線多發多收，其主要是因為該技術能夠有效的對空間資源進行分配和利用。將其應用在5G技術當中，能夠讓5G技術在不增加頻譜資源和天線的發射功率的情況下，有效的提高系統通信信道的容量。舉例來說，在我們實際生活當中，自無線技術使用使用以來，越來越多的網絡設備進入我們的家庭網絡當中，但是隨著聯網設備的逐漸增多，無線網的網速變得越來越慢。換一種方式來理解，隨著使用4G網絡的用戶增多，4G這個無線網的網速便會變得很慢，這再一定程度上是對網絡資源使用的浪費。但是5G技術當中加入了MIMO技術，這種技術能夠有效的改善我們的網速，也就說明在未來的生活中，我們使用5G移動網絡下載數據所需要的時間將會遠遠短于4G移動網絡。

2.2 高頻段頻率的拓展技術

目前，在4G移動通信技術當中所使用的頻段頻率大多較低，在這種低頻段頻率中工作會顯頻率資源非常擁擠。而5G移動通信技術主要使用的是高頻段頻率拓展技術，在高頻段中，頻率資源是非常豐富的，在高頻段中工作能夠有效的緩解目前頻率資源擁擠的狀態。使用高頻段頻率的拓展技術能夠使5G技術容量以及傳輸速率得到技術支持，以此來實現短距離、極高速通信目標。高頻段的拓展技術具有三方面優點，其分別為：可用量帶寬是足夠的、天線和設備是足夠小型的、天線增益是較高的。有優點便有缺點，高頻段頻率的拓展技術在使用過程當中是非常容易受到天氣和環境的影響，為此其在使用方面還存在不少障礙。

2.3 D2D技術

D2D全稱為Device to Device，其所指的是一種能夠在網絡系統的控制下，允許終端與終端之間可以通過復用小區資源進行通信的新型技術。將D2D技術使用在5G技術當中，能夠有效提高蜂窩通信系統頻率效率，降低終端的發射功率，這對于解決無線通訊系統頻譜資源短缺這一問題而言也是十分有利的。D2D技術具有通信信道質量好等優點，時期能夠有效實現較高的數據速率，將該技術廣泛的分布在各個終端上，能夠是未來的5G技術變得更加的靈活和可靠。舉例來說，在4G網絡下，我們在觀看視頻的時候一般是需要等待幾秒時間才能連接上視頻的，這種影響往往并不大，但是如果換在是自動駕駛汽車行駛時，網絡數據如果出現幾秒以上的延遲是不能接受的，換句話說就是，在當前的4G移動網絡當中，該網絡通常需要15-25毫秒的時間將數據傳輸給可能發生碰撞的車輛，然后車輛才會開始緊急制動。但在未來的5G網絡下，這一數據的傳輸時間將僅為1毫秒。

2.4 超密集異構網絡技術

異構網絡技術屬于一種網絡技術，其主要是由計算機、網絡設備以及網絡系統所組成的。想要有效解決未來移動網絡數據流量增大的問題，在5G通信技術當中，除了使用全新的無線傳輸技術以外，還會對該無限傳輸技術進行不斷的完善。超密集異構網絡技術主要是通過：無限技術在未來的發展過程中，通過對無線傳輸技術實際的部署密度進行提升，由此來將不同站點之間的距離進行縮短，以此來使實際支持用戶的數量以及范圍得到增加。此外，在超密集異構網絡技術可能還能實現一個用戶對應一個服務節點這一目標。

3 簡析5G技術的未來發展趨勢

根據目前移動通信技術的發展現狀來看，5G技術未來將會以移動通信技術和無限技術為發展的基礎，在未來的幾年內，5G通信技術將會對以下幾個方面進行提升，這幾方面分別為：第一方面，無線通信頻率頻譜；第二方面，無線傳輸技術；第三方面，通信系統智能化的程度以及網絡系統的吞吐率。目前，全球正處于一個科學與信息技術新發展的時代，在這樣的額一個時代下，5G技術在未來的發展中將會存在以下幾種特點：第一種特點，將會更加注重用戶的體驗效果；第二種特點，對自身技術的網絡進行不斷的完善和改革，以此來實現多點、多面和多用戶的無線，對網絡系統功能進行提高；第三種特點，對系統設計的目標進行有效優化；第四種特點，能夠對5G無線通信網絡進行靈活的配置；第五種特點，通過利用高頻譜頻率拓展技術，以此來實現5G技術得到人們的廣泛應用。

4 結束語

目前5G技術的研發還存在不小的技術方面的問題，只有將這些問題全部解決，才能真正促進5G技術未來的使用。

[1]彭景樂.5G移動通信發展趨勢與相關關鍵技術的探討[J].中國新通信, 2014(20):52-52.

[2]談肇星.關于5G移動通信發展趨勢及若干關鍵技術的探析[J].數字通信世界, 2016(7).

[3]李可才. 關于5G移動通信發展趨勢與若干關鍵技術的探討[J].電子技術與軟件工程, 2016(16):39-39.

Discussion on the development trend and key technologies of 5G mobile communication

Huang Wenchao
（Guangdong Telecom Planning & Design Institute Co., Ltd.,Guangzhou Guangdong， 510630）

With the rapid development of the global economy, the level of science and technology continues to improve. In the short span of a few years, mobile communication technology has developed from the past 2G technology to the current 4G technology, which makes the mobile communication users in the practical application and experience has been greatly improved. However, due to the rapid development of the present era, 4G technology is no longer meet the needs of social development, the emergence of 5G mobile communication technology will become inevitable. This study analyzes the development trend of 5G mobile communication and related key technologies.

5G mobile communication；Development trend；Key technology；Discussion