新時期下5G移動通信現狀及未來發展趨勢

卓祥山

摘 要：移動通信技術對我國經濟發展有著重要作用，隨著科學技術水平的提高，5G移動通信受到人們的青睞與廣泛應用。本文主要對5G移動通信技術現狀進行分析，并探討其未來的發展趨勢。

關鍵詞：5G通信；移動通信；通信現狀；發展趨勢

引言

在計算機與互聯網技術的推動下，我國的移動通信技術實現了質的飛越，從傳統的2G網絡發展到3G網絡，再到目前被廣泛使用的4G網絡，每一次移動網絡的更新換代均帶來了網絡服務功能的極大提升，均得到了廣發用戶的肯定。為了使移動通信技術得到進一步的發展，就應加速研究5G移動通信技術，并明確未來的發展方向。

1 5G概述

5G是第五代網絡通信技術的代稱，它的誕生主要是為了滿足于二零二零年以后的人們日常通訊需求。現如今移動互聯網飛速發展，人們對于網絡質量和速度的要求愈發提高。在這一背景下，5G產品所具備的低消耗、低成本、安全性高等特點必定會成為日后市場的主宰，它的數據傳輸速度會比現在的主流速度提升十到一百倍，峰值傳輸速率甚至能達到達到10Gbit/s，同時端到端時延縮小到ms級，流量密度提升一千倍，讓連接設備的密度增加十到一百倍，與此同時，頻譜效率上升五至十倍，在速度保證在500km/h的條件下也能最大限度的提供最好的用戶體驗。5G的出現和推廣能使通信突破以往的固定模式，讓用戶體會到前所未有的使用體驗；人與物、人與人之間的距離進一步縮小，使得人與萬物的共聯時代大幕拉開。

2 5G移動通信技術的應用現狀

我國從2013年開始著手5G移動通信技術研發的，并將相關的研究課題納入到了863計劃中，作為新一輪的通訊領域核心技術的競爭，5G移動通信技術已經成為我國通訊領域最為重要的研究任務，在2013年初，我國組建了5G移動通信技術研究小組，由通訊行業的頂級專家組成，對5G移動通信技術的關鍵技術及發展方向進行了探討和明確，并制定了相關的研究框架，以便能以最快的速度融入到國際5G技術的研發中，2013年6月，為了更好的滿足2020年通信行業的需求，我國制定了5G移動網絡一期研究計劃，將5G無線傳輸、頻譜開發等關鍵性技術作為研究重點，并逐步對無線傳輸技術進行測試、對網絡性能進行技術評估，而且相關部門還將部分研究內容分配到有科研實力的各個研究小組中，研究機構包含國內知名大學，科研院所等，不過從整體上來看，我國的5G技術研究工作仍處于初期探索階段。

3 5G 技術的特點分析

首先，5G 移動通信技術，在體系方面實現了新突破，比起 2G、3G、4G 技術而言，5G 更重視點與點之間的物理層傳輸和編譯碼技術的進步，實現了關鍵性技術的突破，并且加強了對多用戶、多點址、多天線、多小區分布的統籌關注。其次，5G 技術不僅重視了技術的革新和發展，還在客戶體驗、網絡速度提出了新要求和新規劃，在技術研發中更加重視客戶體驗感受和實用程度。另外，在 5G 技術研發過程中，會有更多的高頻段資源被利用。然而，高頻段無線電波也無可避免地存在著缺陷和不足，其穿透能力有限。因此，在研發5G技術時，會對穿透性強的技術給予關注。與此同時，相較于傳統移動通信技術，5G 技術擴大了移動通信的覆蓋面積。而由于一直以來室內通信不足的現象，隨著社會的發展，人們對于室內移動通信的要求越來越高，這也是 5G移動通信技術重點的重視的技術，有了以往覆蓋面廣泛的基礎，5G 移動通信技術將優先發展室內通信技術。最后，在 5G移動通信技術的背景下，運營商的運營成本將會進一步的降低，通過技術手段，運營商可以根據整個網絡的流量使用情況，對網絡資源進行合理的調節和分配，不僅降低運用成本還不影響用戶的使用體驗。

4 5G移動通信未來的發展趨勢

4.1無線傳輸技術的使用

首先，4G系統里的MIMO技術。現階段的5G技術，在大規模運用時出現了新的特性，例如空間分辨率極高，頻率資源和功率被控制住并有所提高。此外，當天線數量充足，MIMO技術能夠有效降低設備發射功率，保證設備內編碼系統的有效運轉。其次，新式的全雙工技術。該技術實質為一種雙向技術，具有同頻同時等特征，可靈活應用頻譜資源，提高頻譜利用效率，并將無線頻譜中的潛在資源挖掘出來。

4.2基于濾波器組的多載波技術

在以往的無線通訊技術中多載波技術有著很高的采納率，很多事實證明它可以穩定的增加頻譜效率，并減緩多徑衰落現象的發生。但該技術在實際使用上卻略顯笨拙，這是由于其子載波的帶寬相同，子載波必須正交才能保持同步，為了解決這一問題采用了濾波器組來讓波形一致。這一技術在軍事領域的雷達信號處理方面也有運用。在控制各載波帶寬的同時，也有效的增強其靈活性。

4.3通信水平的提高

5G技術對系統數據的傳輸質量和速度提出了更好的要求，需要采用更為先進技術和設備才能得以實現：先進傳輸技術的引入，可以有效的增強網絡資源的利用效率；啟用新的體系結構，可有效的增強體系的智能化，增加系統的容量。為了更好的實現5G網絡的使用功能，要求網絡和移動傳輸方面要有突破性的進展，在網絡方面需要采用更為先進更為智能的網絡框架，移動傳輸方面要注重提高資源的配置能力，并加強對頻譜效率的提升。

4.4自組織網絡技術

關于自組織網絡，一共有兩點關鍵問題應該著重強調：首先，在網絡部署時的自我配置，并執行自我規劃；其次，網絡維護時要實現自我維護和自我愈合。自配置主要的意思就是在新增的網絡中要能自我進行參數適配，做到“即插即用”，這種技術如果能充分普及，則能大大簡化操作難度，降低成本，還能使得維護簡便。自優化一旦成熟就能使得設備自我優化，降低時間損耗和操作成本。

4.55G 云化數據中心互聯建設方案

首先，大型數據中心是5G 網絡核心層中 New Core 核心網的重要組成部分，可完成海量數據的長距離交互，因此，其需要滿足可靠的遠距離傳輸，以及分鐘級業務的開展和大容量波長的互聯。另外，在技術上還需要結合 OTN 技術和速度達到100、200或400G 的高速相干通信技術，實現核心層DC 之間的傳輸滿足大容量和高速率的雙重要求。同時，滿足可靈活控制和調整的條件。其次，除了滿足網絡傳輸速度和準確性的要求外，傳輸的安全保障同樣非常重要，在這個方面，主要采用光層和電層雙重保護的方式來進行網絡安全的維護。實現保護效果和保護資源的優化配置，光層保護的主要原理是，通過ROADM 在現有的光層路徑上實現重路由，同時抵抗多次斷纖，這使得網絡使用過程中不需要再進行單板備份工作。而電層則是通過 OTN 系統的電交叉備份實現保護路徑的快速轉換，迅速切換到相應的保護路徑上，一般情況下，所需的切換時間不高于50ms。

結語

當前的通信技術將會越來越無法滿足我國民眾的需求，5G技術何時能走進民眾的生活是人們十分關注的問題，而在可見的未來里，它必然將以商業化的形式出現在我們眼前，民眾對通信的要求也會在這種情況下得到滿足。就目前而言5G技術尚在開發，也有很多缺陷有待完善，在5G的研究方面必須得到重視，希望在核心關鍵技術有更多的突破，愿5G通信技術的早日成熟促使我國繁榮昌盛。

參考文獻：

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