淺談無線移動通信的發展與5G關鍵技術

王寶星 吳亞明

（廣東勝通和科技服務有限公司）

當前5G移動通信的發展速度越來越快，其借助網絡控制技術的使用，將過去傳統的傳輸方式改變，加快了網絡信息傳遞的速度，使雙頻雙向的通信目標順利實現，將等待信息的時間減少，技術人員結合無線傳輸技術和網絡控制技術，對不同的信息進行精準分辨，在相同條件和4G移動通信相比較，發現5G通信可以將信息的容載量有效提高。

1 無線通信技術的發展歷程

表1是無線通信技術的發展歷程，分別以2G、3G、4G通信技術的出現作為時間分界線來討論。過去的二十年，以手機為代表的無線移動通信技術得到了飛速發展和廣泛應用。移動通信標準從1G發展到2G、3G，到現在廣泛使用的4G，以及目前開展試驗的5G，通信速度與通信質量得到極大的提高，在給人們的生活帶來極大便利的同時也推動了社會的發展。

表1

2 5G移動通信關鍵技術

2.1 適用性良好的無線傳輸技術

（1）大規模MIMO無線傳輸技術。5G移動通信通過對這類技術的科學使用，可以提高其通信系統運行過程中的頻譜效率及信號傳輸質量可靠性。同時，基于大規模MIMO無線傳輸技術的5G移動通信網絡，通過對較多天線的使用，增加了系統容量，并實現了空間維度資源的充分挖掘，使其在不增加基站密度和帶寬的情況下，大幅提高系統波譜頻率。另外，通過對該技術的科學使用，有利于提高5G移動通信網絡的抗干擾能力，并且，通過配合使用預編碼技術、信道估計與信號檢測技術，可使移動通信系統在5G時代保持良好的應用工況。

（2）基于濾波器組的多載波技術。5G移動通信系統需要高達1GHz的帶寬來滿足高數據速率的需求，而目前常用的OFDM技術難以利用不連續的頻譜資源。針對這種情況，若能將基于濾波器組的多載波技術應用于5G移動通信系統中，就能實現對零散頻譜資源的整合利用，并且，在性能可靠的濾波器組的支持下，可以增強該系統運行中的多載波調制效果。

（3）全雙工技術。5G移動通信通過對該技術的科學使用，有利于實現同時、同頻的雙向通信，從而使該系統作用下的通信效率及質量不斷提高，進而為系統資源的高效利用提供科學保障。同時，通過將全雙工理論合理應用于5G移動通信系統的長期運行中，有利于實現對波譜資源的高效利用，使該系統具有良好的應用價值，滿足我國經濟社會發展對移動通信系統的多樣化需求。

2.2 高效的無線網絡技術

結合5G移動通信系統穩定運行的要求，在其未來發展中若能重視無線網絡技術的高效利用，就能保持該系統良好的運行工況及運行效果，促使其在實踐過程中不斷增加應用優勢。例如，超密集異構網絡、自組織網絡、軟件定義無線網絡和內容分發網絡等技術隸屬于無線網絡技術的范疇，實踐中通過對這些技術的配合使用，可以使5G移動通信網絡節點更加接近終端，從而達到增加系統容量的目的。同時，通過對5G移動通信網絡功能特性及形勢變化的綜合考慮以及對無線網絡技術的高效利用，可以自動實現網絡規劃、維護和故障排除，從而促使移動通信網絡運行成本降低，全面提升其實踐應用水平。另外，基于無線網絡技術的5G移動通信系統通過對網絡流量及各節點連接狀況的考慮，針對性地進行系統功能優化，從而滿足信號高效傳輸的要求，加快該系統運行中的響應速度。

3 5G移動通信技術發展前景

4G的全稱為第四代移動通信和技術。4G比3G的寬帶更高，可以對質量更高的圖像和視頻進行傳輸。4G可以用100Mbps的速度下載，比撥號上網快兩千倍，上傳的速度可以高達20～50MMbps，并可以使基本上全部用戶對無線服務的要求得到滿足。

4G只是演進，5G則是一種突破性的改變。5G技術主要是基于物聯網而產生，其容量更大、所支持的設備更多、響應速度更快。借助智慧物聯網設備、可穿戴設設備、只能手機，同時5G還在將更廣的連續覆蓋實現，對更高的移動速率予以支持，其容量預計是4G的一千倍；4G網絡主要是為用戶智能手機打造，并未就物聯網的不同需求展開優化，相較于4G，5G網絡可以支持的設備高達數十倍以上，同時具有更低的功耗；運用4G網絡，用戶不能在手機上實時玩游戲，但運用5G卻能實現此目標。5G是低功耗、低時延、大連接、高效率、萬物互聯創造的一個革命性的新體系，并非簡單的提高速率。在革命性技術的作用下，管控、業務和網絡均會發生顯著改變，也會改變產業。在社會以及科技的不斷發展下，人們對移動通信技術的需求越來越強。由于5G移動通信技術不僅和移動通信技術的順序發展相契合，同時相較于4G移動通信技術，5G的系統安全、覆蓋性能和用戶體現、傳輸延時等方面都得到了顯著提升。今后5G系統還具有網絡自調整、自感知以及靈活性等智能化能力，以更好的應對今后移動信息社會預計難度大的快速變化。

4 結束語

綜上所述，做好5G移動通信發展趨勢與若干關鍵技術的研究工作，具有重要的現實參考意義，有利于提升我國移動通信實踐的發展水平，并保持其良好的發展狀況及發展效果，增加移動通信行業的經濟與社會效益。