淺談5G移動通信發展趨勢與思考

柴家寶+王娜

摘要：進入21世紀以來，互聯網信息技術的發展成為推動人類社會最重要的技術。如今，人們的衣食住行玩樂早已被各種APP和智能終端影響和覆蓋，互聯網信息技術成為人們最不能離開的重要基礎服務，使得人們的生活、工作等更加便利。盡管已經取得飛速發展和成就，但是通信技術作為我們信息社會和生活的支撐，通信技術也在不斷加強研發和投入，努力提升發展能力。基于對人類社會的巨大進步發展，本文主要對未來通信行業的發展方向做研究與思考。

關鍵詞：5G關鍵技術發展趨勢

一、何為5G移動網絡通信

為用更加高品質、安全、快速的網絡為人們的衣食住行玩樂提供最佳體驗，當前通信技術正在進行4G到5G的變革與發展。所謂5G通信技術，就是指第五代移動通信網絡技術，通俗講就是無線的互聯網網絡技術，是互聯網和物聯網聯合推動下未來通信網絡發展的基礎和方向。當前發展尚不完全成熟。5G通信技術發展的核心基礎工程是網絡傳輸工程的發展，

5G將與4G相比，在傳輸速率和資源利用率、無線覆蓋、系統安全、用戶體驗等方面量級更高，但在運營成本和能源損耗等方面有所減少。5G網絡將突破重重限制，給用戶帶來飛速的體驗，實現人與物的互通互聯。

縱觀整個移動通信技術的發展規律，5G移動通信技術應該具備比現有的4G網絡更強的利用能效、信號傳輸的數量、全權保障性、信號基站的覆蓋范圍都會有一個明顯的提高，給用戶帶來質的變化的體驗。5G移動通信技術推入市場之后，就可以滿足比現有技術更多的數據傳輸流量，使我們的移動通信具有更好的穩定性、更低的資費、更快的傳輸技術，也就是說5G通信技術性能將會比修俺有的移動通信網絡更為強大。5G通信技術的發展同時也在有效促進整個移動網絡的改善構件，包括以移動基站的建設來提高網絡覆蓋率，根據用戶的要求對通絡資源進行調配，在滿足用戶的要求同時也減少5G移動技術所消耗的成本。

如今移動通信技術的產業越來越多，包括手游、虛擬社交平臺、數據傳輸等等。5G移動技術的發展必須符合現有的產業要求，并且需要滿足以后的殘葉發展呈現。5G移動通信技術基于物理上的點對點通信，這就是說5G可以同時滿足多個點的網絡組建。

二、5G移動通信若干關鍵技術

2.1無線傳輸技術

2.1.1大規模MIMO技術

MIM0技術是為了提升無線信號的傳輸質量，利用多個天線將無線信號進行同步收發的無線技術。多天線技術的應用在提高頻譜效率和傳輸過程中的安全性上已經作為強有力的手段，并被廣泛應用，如3G網絡、WLAN、LT等。天線的個數越多，頻譜頻率更快，特別是存在大量的發送天線和接收天線，與目前的無線通信系統相比，容量大大提高，在空間分辨率和降低干擾上也有顯著的提升；但該技術仍有局限，由于獲取信息的開銷較大，信號的檢測比較復雜，為充分發揮MIMO技術的優勢，需結合實際情況與信道模型相結合，在一定程度的復雜度下，研究最優的無線傳輸方法。

2.1.2全雙工技術

同時同頻全雙工技術是項有效提高頻譜效率的雙向通信技術。在現有的無線通信系統中，由于技術和條件的限制無法實現雙向通信，浪費了大部分無線資源。同時同頻全雙工技術在提高頻譜效率上有著巨大潛力，但在接收和發送信號時功率相差較大，形成嚴重的自我干擾，所以抗拒自我干擾是同時同頻技術要解決的首要問題。目前，學者研究各種抗拒自我干擾的技術，并聯合一些改進技術，能有效地消除大部分的自我干擾，但是干擾并不能完全消除，大部分只能單數據流通，不能充分與MIMO技術相結合。

2.2無線網絡技術

2.2.1超密集異構網絡技術

5G網絡是多種無線接入的技術，由于覆蓋范圍小，進一步的小區分割很難進行，這就需要超密集異構網絡技術。在超密集異構網絡中，頻譜效率和功率效率的提高，使得系統容量增大，更具靈活性，但在5G網絡中，可能存在各種同頻之間的干擾，這是需要研究的問題。為使得各個節點之間的相互協作，要更精確和有效地發現相鄰節點，研究網絡動態的空間和時間大范圍的動態變化，提高節點的靈活性，降低成本同時同頻的相互傳輸都是解決問題的重要方向。

2.2.2自組織網絡技術

移動自組織網絡是種移動通信和計算機網絡相結合的網絡，用戶可在所覆蓋的網絡內任意通信。在其網絡中各個節點不是直接連接，而是通過利用中繼的方式在較遠的距離無法直接互傳信息的節點間進行通信。該技術引入自組織能力，網絡信息采用計算機網絡中的分組交換機，信號接收端可以是任何終端，如筆記本、手機等，用戶可隨時隨地收發信息。該技術結構層次和運營維護都很復雜，成本較高，規龐大，需要與多種網絡協同進行，這將是一項極具挑戰性的任務。

2.2.3CDN網絡技術

CDN網絡即內容分發網絡。它是一種新型的技術，該技術的網絡架構主要是由中心和邊緣兩部分組成，中心指內容分發網絡的網管中心和內容分發網絡的重定向解析中心，負責全局負載均衡，邊緣主要指異地節點，是網絡分發的載體。其目的是使接收終端用戶可以就近取得所需信息，避免網絡擁堵的，提高反應速度。該技術主要是解決網站訪問量質量和網點分布等問題的最佳解決方案。

三、未來5G移動通信發展趨勢與展望

相比傳統的3G、4G移動通信，我國一直在致力于研究新一代的寬帶無線移動網絡，提高我國通信技術的水平。移動通信技術已是我國高技術的產業之一，在未來的十幾年，5G將成為商業競爭的優勢，也是移動通信產業重要的一項任務。2013年初，我國政府部門已經成立了5G通信網絡的研究小組，明確未來的5G的發展方向和發展進程。至今，我國5G技術的研究已經做好了起步工作.國家973計劃也納入了移動網絡體系創新的研究課題。

結語：5G的出現，勢必會促進全球經濟一體化，更好的分享信息，帶來前所未有的信息便利。在未來，5G網絡通信技術將促進互聯網業務更快速的增長，目前5G網絡仍在起步階段，今后幾年將是技術研發的關鍵時期與實質性的制定階段。

參考文獻：

[1]周玲.中國布局5G研發：6年后商用[N].東方早報，2014-01-29（A23）.