5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢與若干關(guān)鍵技術(shù)分析

何彥平

一、引言

通訊技術(shù)的發(fā)展自二十一世紀(jì)初期開始便備受世界各國重點(diǎn)關(guān)注，此前在民眾和政府的共同努力下通訊技術(shù)已經(jīng)取得了翻天覆地的變化，就2G、3G轉(zhuǎn)化成現(xiàn)在的4G也不過用了短短數(shù)年時(shí)間，這也側(cè)面說明了科學(xué)技術(shù)的革新效率已然十分可觀，但總有問題需要被克服，人們也不會(huì)滿足于當(dāng)前的狀況。而正是在這樣的時(shí)代背景下，5G技術(shù)會(huì)在4G的基礎(chǔ)上被開發(fā)出來是必然事件。在科技發(fā)展的推動(dòng)下5G很快會(huì)帶著更為人性化的設(shè)計(jì)出現(xiàn)在我們的生活之中，并且在通訊層面為社會(huì)的建設(shè)起到一定的促進(jìn)作用。5G通訊技術(shù)在世界各國的努力下均已得到了可觀的進(jìn)展，但5G技術(shù)仍然未正式普及，想必是在研究過程中遇到了瓶頸。本文將對5G移動(dòng)通訊技術(shù)的發(fā)展趨勢和一些關(guān)鍵技術(shù)分析進(jìn)行討論，希望能略微縮短普及5G技術(shù)的耗時(shí)。

二、當(dāng)前5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢

有調(diào)查表明，我國民眾不再滿足于4G帶來的服務(wù)且期待5G通信技術(shù)成為新的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)是十分普遍的情況，業(yè)內(nèi)專業(yè)人士透露，在2020年前后這一目標(biāo)將會(huì)達(dá)成，5G技術(shù)將會(huì)普及，新的通信系統(tǒng)也會(huì)在那個(gè)時(shí)候完成。曾經(jīng)的2G、3G以及現(xiàn)有的4G都在自己的時(shí)代起到了很強(qiáng)的作用。按照對通訊技術(shù)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)來看，5G技術(shù)必然會(huì)產(chǎn)生質(zhì)的突破，至少在能效和利用效率方面都會(huì)有大幅度的上浮。4G通訊技術(shù)作為當(dāng)代移動(dòng)通訊的標(biāo)準(zhǔn)，在技術(shù)要求方面也能滿足當(dāng)下的需求，不過在傳輸質(zhì)量和安全性方面都有很大的提升空間，基本可以滿足普通民眾的使用需求，但對具有一定專業(yè)知識的用戶來說，仍有許多有待改進(jìn)。若想在5G移動(dòng)通訊技術(shù)開發(fā)的過程中進(jìn)行整合以此加快開發(fā)的進(jìn)度，就需要提高對其他通訊技術(shù)的了解程度，在之前技術(shù)的基礎(chǔ)上才能構(gòu)造出更為人性化的移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)。

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)在之前時(shí)間的積淀里已經(jīng)斬獲了豐碩的成果，這些成果就是有變革性的5G技術(shù)被開發(fā)出來的良好條件。相較于4G通訊系統(tǒng)5G技術(shù)必然會(huì)更重視傳輸效率，即便在龐大的數(shù)據(jù)面前也能穩(wěn)定、快速的處理。所有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)出來都是為了更好的使用，所以5G技術(shù)也必然會(huì)更加考慮到用戶的體驗(yàn)，各方面設(shè)計(jì)也會(huì)更便于人們使用，針對之前出現(xiàn)的信號時(shí)強(qiáng)時(shí)若、下載速率不夠快的問題，5G系統(tǒng)將在根本上杜絕。在5G技術(shù)推廣開來的時(shí)候，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將會(huì)變得更為先進(jìn)，有更優(yōu)良的硬件設(shè)施和更完善的處理系統(tǒng)，信號的強(qiáng)度和覆蓋面積也會(huì)得到優(yōu)化，可以有效解決偏僻地方信號弱或沒有信號的問題。在以用戶為產(chǎn)品核心的理念下，5G技術(shù)在優(yōu)化自身配置的同時(shí)也需要盡可能的壓縮成本，運(yùn)營商可以結(jié)合當(dāng)前的外部、內(nèi)部環(huán)境擬定符合自身的管理模式，隨時(shí)關(guān)注網(wǎng)絡(luò)使用情況，最大程度的避免資源浪費(fèi)，在這種情況下才能盡可能的壓縮成本，切實(shí)做到為用戶考慮。

三 、5G移動(dòng)通信若干關(guān)鍵技術(shù)

我們對移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)最基本亦是最重要的要求即資訊傳輸速度，也就是我們常說的網(wǎng)速，為了使5G的網(wǎng)速最大化，在設(shè)置過程中會(huì)運(yùn)用到一些新技術(shù)，如頻譜效率技術(shù)和多天線技術(shù)等，便于達(dá)成對5G網(wǎng)絡(luò)的提升。下面為大家簡單介紹下5G網(wǎng)絡(luò)涉及到的一些技術(shù)。

（一） 無線傳輸技術(shù)

（1）大規(guī)模MIMO技術(shù)

該技術(shù)可以很大程度上優(yōu)化空間分辨率，增加識別精準(zhǔn)度。這也就意味著它憑借精準(zhǔn)的維度掌控可以讓兩個(gè)距離十分相近的用戶的通訊不受彼此的干擾，可以在不另外修建基站的情況下讓頻譜效率變得更高。不僅如此，該技術(shù)可以將信號波束集中在十分有限的空間內(nèi)，這樣可以在增加機(jī)器工作效率的同時(shí)有效的減小來自其他信號的影響。

但在實(shí)際運(yùn)用中我們發(fā)現(xiàn)該技術(shù)仍存在不足之處，因?yàn)檫x擇了TDD系統(tǒng)作為傳輸方案，而這類系統(tǒng)大多屬于單天線，這也就意味著當(dāng)用戶總數(shù)上漲時(shí)它也必須跟著增加天線。

（2）基于濾波器組的多載波技術(shù)

在以往的無線通訊技術(shù)中多載波技術(shù)有著很高的采納率，很多事實(shí)證明它可以穩(wěn)定的增加頻譜效率，并減緩多徑衰落現(xiàn)象的發(fā)生。但該技術(shù)在實(shí)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(shù)在軍事領(lǐng)域的雷達(dá)信號處理方面也有運(yùn)用。在控制各載波帶寬的同時(shí)，也有效的增強(qiáng)其靈活性。

（二）無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

（1）超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

就目前而言無線傳輸技術(shù)已經(jīng)成熟，所以在5G系統(tǒng)中必然會(huì)采取多種無線接入式。超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)之一是頻效率和功率可以得到有效提高，將兼顧靈活性的同時(shí)使網(wǎng)絡(luò)品質(zhì)最優(yōu)化，這是因?yàn)樵诰W(wǎng)絡(luò)密集程度高的情況下網(wǎng)絡(luò)之間的連接點(diǎn)會(huì)相距更近。該技術(shù)所帶來的節(jié)點(diǎn)之間距離減少雖然給了5G美好的發(fā)展構(gòu)想，但也因此引發(fā)了新的問題。我認(rèn)為在這一構(gòu)想上可以嘗試采用有線條回路，這樣不僅避免了程序的浪費(fèi)，也在一定程度上讓原本復(fù)雜的工序變得簡單，讓5G技術(shù)更好的為大眾所接受。

（2）自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

就此前的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而言，人力物力資源的投入使用量是很難降低的，為了能滿足客戶的需求就必須做出根本性的變革，在5G網(wǎng)絡(luò)之中我們將盡可能的對資源進(jìn)行成本壓縮，自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的理念正是在這種情況下提出的。該概念中提出，需要讓網(wǎng)絡(luò)學(xué)會(huì)智能化的自我維護(hù)、改良和配置，將大部分工作交給系統(tǒng)本身，這便可以很大程度的降低人工成本。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)十分明顯，盡可能的將工作自動(dòng)化、智能化是網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)發(fā)展的大趨勢。

5G將會(huì)展現(xiàn)極強(qiáng)的兼容性，可以隨著當(dāng)前的情景模式的變化做出改變，為了使這一過程不出現(xiàn)卡頓，系統(tǒng)穩(wěn)定流暢的運(yùn)行，在對目標(biāo)加以改良時(shí)，設(shè)計(jì)方務(wù)必采用雙鏈接形式。

（3）內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)

按照傳統(tǒng)網(wǎng)頁的運(yùn)行模式，很容易出現(xiàn)卡頓和響應(yīng)不及時(shí)的情況，較容易引發(fā)負(fù)面用戶體驗(yàn)，糾其原因是其反饋內(nèi)容是由供應(yīng)商獨(dú)自完成，但倘若在一個(gè)網(wǎng)站上出現(xiàn)訪問量增加過于突然、劇烈的情況就很容易導(dǎo)致服務(wù)器超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，網(wǎng)絡(luò)加塞的情況下網(wǎng)頁反應(yīng)必然會(huì)慢下來。內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)這一理念為解決這一問題提出。其原理如下，針對訪問量可能負(fù)載的網(wǎng)站選擇有緩存功能的子服務(wù)器，同將這些子服務(wù)器安置到訪問非常集中的地點(diǎn)。然后子服務(wù)器所存儲的網(wǎng)絡(luò)信息會(huì)以網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)為距離，由近及遠(yuǎn)進(jìn)行信息發(fā)布，這樣就能在一定程度上緩解因?yàn)樵L問量突然大量增加而導(dǎo)致網(wǎng)站服務(wù)器負(fù)載的問題。

四、我國5G移動(dòng)通信推進(jìn)過程

自二十一世紀(jì)以來，3G和4G每一個(gè)通訊技術(shù)的出現(xiàn)都是我國通訊技術(shù)出現(xiàn)重大突破的標(biāo)志，在不久的將來我們也將告別4G迎來5G。這對提高中國整體移動(dòng)通訊技術(shù)水平很有幫助，中國在移動(dòng)通訊方面又將會(huì)有質(zhì)的突破。5G的存在必然會(huì)引領(lǐng)新一輪的全球技術(shù)革新，每個(gè)企業(yè)都渴望能盡早達(dá)成5G革新。以用戶為核心，5G可以滿足民眾在通訊方面的需求，它的存在讓無線組網(wǎng)和無線傳輸?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)得以大范圍實(shí)現(xiàn)，它也必然將我國對世界通信的影響進(jìn)一步放大，加快信息化時(shí)代的來臨。

五、結(jié)語

當(dāng)前的通信技術(shù)將會(huì)越來越無法滿足我國民眾的需求，5G技術(shù)何時(shí)能走進(jìn)民眾的生活是人們十分關(guān)注的問題，而在可見的未來里，它必然將以商業(yè)化的形式出現(xiàn)在我們眼前，民眾對通信的要求也會(huì)在這種情況下得到滿足。就目前而言5G技術(shù)尚在開發(fā)，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(guān)鍵技術(shù)有更多的突破，愿5G通信技術(shù)的早日成熟促使我國繁榮昌盛。