探究5G 移動通信技術(shù)下傳輸未來發(fā)展趨勢

陳天佑

（湖南省郵電規(guī)劃設(shè)計院有限公司，長沙 410126）

目前，三大運營商都在積極地備戰(zhàn)5G，5G 技術(shù)將給人們帶來一個全新的用戶體驗，它能將網(wǎng)絡(luò)分成不同的智能模塊，為我們帶來更多樣式的服務(wù)體驗，讓用戶更加滿意，5G 技術(shù)是一次全新的信息技術(shù)革命，是時代發(fā)展的必然結(jié)果，它將會不斷完善我們的生活，讓社會變得更美好。

1 5G 的基本特點

1.1 5G 移動通信系統(tǒng)性能突出

5G 移動通信技術(shù)除了速度上的優(yōu)勢外，還有網(wǎng)絡(luò)低延時的優(yōu)勢，5G 時代的到來將徹底告別網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)卡頓的現(xiàn)象，5G 傳輸中更關(guān)注的是整體數(shù)量的提升，不光從用戶、天線、小區(qū)、網(wǎng)點上大大超過4G 網(wǎng)絡(luò)，技術(shù)上也做了相應(yīng)的調(diào)整，重點突破各個網(wǎng)點的共同協(xié)作、組網(wǎng)等。這種設(shè)計方式會大大提高5G 系統(tǒng)的性能。5G 移動通信繼續(xù)延續(xù)傳統(tǒng)的以市內(nèi)移動業(yè)務(wù)為主的傳統(tǒng)通信業(yè)務(wù)，優(yōu)先設(shè)計無線市內(nèi)覆蓋能力，擴大覆蓋區(qū)域，實現(xiàn)全網(wǎng)覆蓋。該系統(tǒng)在傳輸過程中采用密集型波分復(fù)用技術(shù)，也就是我們常說的DWDM，這種光線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)是利用激光的波長來完成數(shù)據(jù)傳輸，該技術(shù)是光纖網(wǎng)組成的重要一部分。

1.2 5G 移動通信技術(shù)頻譜利用率高

5G 采用更多的是3GHz 以上的高頻段頻譜資源，但是由于該頻段的無線電波存在著穿透能力較弱的問題，該技術(shù)將會在實際應(yīng)用中遇到很多困難，在不斷地研發(fā)中，將會通過無線、有線寬帶技術(shù)的融合，利用光載無線通信技術(shù)進行組網(wǎng)等等先進的科技手段來共同推進5G 通信技術(shù)的不斷發(fā)展。

2 5G 移動通信的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 應(yīng)用中大規(guī)模MIMO 技術(shù)

5G 的重點是天線數(shù)量的提升，主要通過MIMO 技術(shù)來實現(xiàn)5G 的主要功能。MIMO 技術(shù)主要是通過天線來實現(xiàn)，在發(fā)射和接收兩端分別安裝上多個供發(fā)射用和接收用的天線。信號在傳輸過程中以這些天線為媒介，這種方式最大程度地保證了通信時的信號高強度，提升用戶使用的體驗感受。該技術(shù)通過對空間資源的有效利用，只通過天線數(shù)量增加，其它資源無需調(diào)整，天線發(fā)射功率也不變的情況下，信道的系統(tǒng)容量大小會成倍數(shù)的增長，可靠性也會大大地提高。其優(yōu)勢顯而易見，起到的核心作用也不容忽視。MIMO 技術(shù)大大提高了移動通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，抗干擾等性能，具有極強的智能化屬性。

2.2 多載波技術(shù)的應(yīng)用

傳統(tǒng)的OFDM 技術(shù)在我國的使用還在初級階段，技術(shù)上存在著一定局限性，導(dǎo)致其性能不能滿足5G 對速率等方面的使用需求，技術(shù)人員通過不斷地分析研究，明確了5G 的主要結(jié)構(gòu)和根本需求，研發(fā)出了新型的多載波技術(shù)（FB-OFDM），大大彌補了之前的技術(shù)上存在的不足。FB-OFDM 技術(shù)采用多相的濾波器對接收端和發(fā)射端對子載波進行濾波處理，這種方式實現(xiàn)起來簡便可行，能很好地與之前的移動通信系統(tǒng)兼容。

2.3 全雙工技術(shù)

全雙工技術(shù)是通過實現(xiàn)交換機在接收和發(fā)射數(shù)據(jù)時候的同步，達到二者可以并列存在，互不干擾。比如，我們平時和打電話時通話過程中的雙方都能聽到對方的聲音。目前我們用到的電話、手機等系統(tǒng)采用的就是全雙工技術(shù)。這種技術(shù)可以進行雙向傳輸，發(fā)射和接收可以同時進行，這種技術(shù)使用大大節(jié)省了資源，而且不同的信號源都有自身傳輸?shù)墓潭ㄍǖ?，就像車輛行駛一樣，彼此都井然有序，互不干擾。該技術(shù)的實現(xiàn)，能夠解決之前高頻段頻譜資源使用上出現(xiàn)的技術(shù)難題，實現(xiàn)接受、發(fā)射同時進行傳輸，降低了無線資源的消耗率，對于5G 研發(fā)推廣是非常有幫助的，該技術(shù)能大大提升未來的移動通信的傳輸速度。

2.4 無源波分技術(shù)的運用

無緣波分技術(shù)是依據(jù)WDM 技術(shù)，把電路中各種各樣的波長合并到一個統(tǒng)一的光線中來完成傳輸?shù)囊环N新型技術(shù)，這種合成方式大大節(jié)省了光纖的使用，通常來說，2芯光纖就可以滿足基站至DU 之間的傳輸。單純從技術(shù)手段來看，無源波分技術(shù)在5G 的前期投入使用中完全能夠滿足需求，但是會由于技術(shù)自身的局限性，還存在著一些問題，有待解決。因此前期要做好使用計劃，比如，采光模塊價格偏高的問題，模塊價格對工程預(yù)算有一定影響，會導(dǎo)致成本增高；無源波分技術(shù)采用的采光模塊波長差異較大，由于目前市場上需求量較小，因此銷售廠家數(shù)量上可能滿足不了整體需求量。如果傳輸距離過遠，對于使用效果也會產(chǎn)生一定影響。

3 5G 的發(fā)展與應(yīng)用趨勢

3.1 實現(xiàn)萬物互聯(lián)

隨著使用人數(shù)的不斷增加，目前的通信技術(shù)顯然已經(jīng)不能承受越來越多的網(wǎng)民對高端智能化生活的需求，因此5G 的出現(xiàn)是順應(yīng)時代發(fā)展的必然產(chǎn)物，它高效的傳輸速度和通信處理水平，大大提高了人們的生活品質(zhì)，使用感受也明顯提升。此外，5G在物聯(lián)網(wǎng)中的大量應(yīng)用，投入低、能源消耗少。5G 低延時、高速率、低功耗優(yōu)勢明顯，將會推動各個行業(yè)的不斷進步。

3.2 實現(xiàn)智能交互

5G 運用了大量的新技術(shù)，給網(wǎng)絡(luò)智能化發(fā)展帶來了很大的挑戰(zhàn)，大數(shù)據(jù)時代，5G 的處理能力不容置疑，實現(xiàn)數(shù)據(jù)與人工智能交互之間的轉(zhuǎn)換。由于其自身獨有的優(yōu)勢，高效地處理速度，對于各行業(yè)智能化發(fā)展起著很大的推動作用。利用其低延時的特點，可推動醫(yī)療，運輸?shù)燃夹g(shù)的突破，帶動行業(yè)的整體發(fā)展。我們的生活、工作等等日常需求都可以實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)操作，企業(yè)對生產(chǎn)管理、政府對城市建設(shè)、社會管理都可以實現(xiàn)在線管控，5G的到來會給我們的生活帶來更多的新奇體驗，對社會的發(fā)展起到深遠的積極影響。

4 結(jié)束語

由于目前移動通信技術(shù)上的局限性，導(dǎo)致整體的滿意度不高，為了解決這種現(xiàn)狀，同時推動各行業(yè)智能化的腳步，通信企業(yè)目標轉(zhuǎn)向了5G，5G 通信技術(shù)大大改善了4G 中存在的問題和不足，從發(fā)展前景來看，不可限量。