關于當前5G技術的發展現狀分析及挑戰探討

文｜黃智君

關于當前5G技術的發展現狀分析及挑戰探討

文｜黃智君

一、5G網絡的關鍵技術分析

（一）高頻段傳輸技術

目前，由于移動用戶人數的不斷增加，而傳統的移動通訊網絡主要集中在3GHz以內，使得移動網絡的頻譜資源變得十分擁擠，導致用戶的通訊效率降低，而在高頻段范圍內，譬如毫米波頻率是27.3-350GHz，網絡的帶寬達到了284.6Hz，通訊的頻段大大的增加，在毫米波的范圍內，可以輕松的實現短距離的通訊，能夠有效的支持5G高速傳播與信息容量的需求。

（二）多天線傳輸技術

多天線技術是移動網絡通訊中的重要技術，它經歷了從二維到三維的技術發展，并無源到有源、高階多輸出技術的發展等，能夠通訊的頻譜提高到15倍以上，是當前5G技術研究的關鍵。

（三）同時同頻全雙工技術

5G技術需要高效的頻譜效率技術才能滿足要求，同時同頻全雙工技術就是高效的頻譜技術，能夠在相同的物理信道上將同方向的兩個信號進行傳輸，自身能夠在接收處消除信號干擾，在信號的發射端與接收端能夠接收到頻率相同的信號。

（四）設備間直接通訊技術

在5G網絡通訊技術中，用戶的規模巨大、數據通訊量十分巨大，如果采用傳統的以基站為中心的數據通訊方式，并且通訊的基站與中繼站不能隨便移動，使得網絡通訊受到限制，就不能滿足5G網絡通訊的要求。因此，5G采用D2D技術進行直接通訊，使得網絡在沒有基站或者中繼站的情況下，也能夠直接運轉，提高了網絡通訊效率，也拓寬看網絡通訊的接入方式與網絡連接渠道，提高了網絡通訊的效率。

（五）密集型網絡通訊技術

5G網絡通訊技術需要的是大規模的無線網絡通訊方式，在5G網絡中需要改變傳統的網絡架構技術，來實現全線的短距離、大規模的通訊方式。由于5G網絡具有智能化、寬帶化與多元化的智能通訊網絡，要求能夠綜合多種通訊方式，它的數據流量是4G通訊網絡的1000倍左右。因此，在解決5G網絡通訊時，采用了在宏基站處布置大規模的MIMO天線來獲取更大的室外通訊空間增益來滿足要求，或者采用密集型網絡來滿足室外通訊數據的要求，5G技術采用的高頻段寬度技術，使用的是毫米級的通訊頻段，采用高密集的網絡布置，布置的密集型網絡將會高達200個扇區。

二、5G網絡技術未來發展趨勢

（一）新型網絡架構技術

為了滿足在未來的5G網絡通訊，解決大容量、高規模用戶、通訊效率高的要求，需要采用新型的移動通訊網絡架構，采用低時延、易維護、網絡扁平化發展的方式來降低網絡通訊的成本，采用軟配置的方式處理數據通訊之間的交換，通訊網絡采用云架構的方式來提高網絡通訊的效率。例如目標對C-RAN通訊網絡的研究，就是為了滿足5G通訊的各種要求而采用的標準。

（二）智能化數據處理技術

5G的中心網絡需要采用智能化的處理數據，它主要是由大型的云計算數據平臺服務器構成，并通過交換機、路由器與網絡的基站鏈接，在宏基站處采用大數據存儲與云計算的方式對數據進行處理，使得通訊網絡具有時效性強的特點，將網絡通訊的數據傳遞個云計算中心與云服務器進行處理，這樣就能對通訊的終端、基站數量進行擴充，使得網絡具有多樣化的形態，通訊天線具有多樣化的形態，保證不同的業務處理與不同頻段通訊的要求，因此具有自動化、智能配置與智能切換的功能，是未來5G網絡發展的要求。

（三）自組織網絡技術

5G系統采用了復雜的無線傳輸技術和無線網絡架構技術，改變了傳統的網絡通訊方式，需要能夠融合、協同的多制式共存的異構網絡，滿足不同層次網絡通訊的需求，從網絡通訊的技術上看，需要解決存在多層、多無線接入技術的共存，改變原有的4G、3G網絡通訊的模式，采用復雜的網絡結構，這就需要采用自組織網絡技術來解決無線接入技術、內部網絡覆蓋技術、網絡節點之間的通訊方式。因此，在未來的5G網絡發展中，需要采用智能化的、多節點式的、統一的SON功能網絡通訊方式，來實現多種無線接入技術、覆蓋層次的移動通訊網絡，能夠自動的實現網絡的聯合自配置、自優化、自愈合的功能。

（四）內容分發網絡技術

在移動通訊的無線網絡中，由于5G網絡的智能終端應用越來越多，需要在無線網絡中采用CDN技術，運用服務器技術分布在通訊密集的地區，將不同的網絡通訊進行轉換，根據網絡通訊節點、負載、網絡通訊節點的情況來設計無線通訊網絡的要求，注重對用戶的體驗進行分析，實現5G網絡的有線網絡與無線網絡的融合，以滿足不同移動通訊網絡的需要與網絡傳輸的要求。因此，內容分發網絡技術也成為5G網絡應用的一個重要內容，以滿足移動數據量龐大、內容越來越多的網絡通訊需求，

三、結束語

通過分析可以看出，5G通訊網絡技術是面向新型通訊網絡的移動通訊技術，目標在產業界與學術界還沒有對其進行統一的標準進行設計，但是在網絡通訊技術與計算機技術不斷發展的情況下，5G的關鍵技術也會不斷的突破與發展，采用智能化控制、提高網絡通訊效率，實現不同的無線網絡結構之間的通訊意義非常重大，對改善網絡通訊效率、網絡通訊的架構具有十分重要的作用。

作者單位：廣東智陶檢測有限公司