蜂窩結構與5 G無線通信網絡關鍵技術探討

朱 明

（中國電信股份有限公司唐山分公司，唐山 063000）

1 引言

目前，5G移動通信的核心技術的研究已經取得了比較好的成果，但由于技術等方面的發展不足，5G移動通信的關鍵技術發展還需要投入更多的努力。蜂窩結構對于移動通信技術的發展有著重要的意義，因此，利用蜂窩技術實現對5G無線通信網絡的關鍵技術突破成為了人們關注的重點。本文擬通過分析5G移動通信的發展現狀，對蜂窩結構在其中的應用和5G無線通信網絡的關鍵技術的發展進行研究探討。

2 5G無線通信中的蜂窩結構

相比現在廣泛使用的4G移動通信技術，5G移動通信可以提供給人們更高的網絡數據傳輸速率。為了進一步推動5G移動通信的發展，需要將蜂窩結構應用到5G無線通信中。

2.1 5G移動通信發展現狀分析

5G移動通信是作為下一代移動通信技術主體而開發的。在2013年，韓國三星公司率先宣布完成了5G核心技術的開發，標志著5G移動通信正式走入了人們的視野。但由于5G移動通信的其它關鍵技術的研究尚未完成，5G移動通信更多地作為一種概念出現在人們的生活中。

近年來，隨著信息化技術的發展和基礎設施的建設完善，4G移動通信已經成為現代都市和大部分鄉鎮區域的生活標配。經過這些年的發展，人們已經充分認識到4G移動通信帶來的好處，所以人們越來越重視5G技術的研發進程。為了統一世界5G技術的發展標準，國際通信組織在2015年發布了5G技術標準化的時間表，如圖1所示，并將5G技術正式命名為IMT-2020，宣布5G技術將在2020年完成標準制定。截至2017年12月，5G技術首個關鍵標準正式誕生，宣告著5G技術的正式應用日期越來越近。

圖1 移動通信規劃時間表

但目前5G移動通信還存在著一定的問題和不足。例如，5G移動通信的理論數據傳輸速率峰值為10Gb/s，但目前的技術只能夠實現1Gb/s的數據傳輸速率。因此，5G移動通信在正式商用之前，還需要對自身的關鍵技術的發展投入更大的努力，以求取得突破。

2.2 蜂窩結構在5G移動通信中的應用

蜂窩技術是一種新型的移動通信技術，被認為是世界范圍內的一項非凡成功之作。一般情況下，移動通信的經營者需要將移動通信的信號頻率限定在一個固定的頻段上。這種工作方式雖然穩定，但無法實現增加頻譜的要求，嚴格限制了移動通信的容量。而通過采用蜂窩結構，則實現了利用無線通道將終端與網絡設備連接起來的目的，從而實現用戶在活動中的互相通信。

經過多年發展，蜂窩結構已經逐漸形成了比較成熟的體系。在發展的過程中，工作人員根據蜂窩技術暴露出來的問題，不斷對其進行改革創新。目前，蜂窩結構已經被廣泛應用在移動通信中。通過應用蜂窩結構，5G移動通信可以有效提高自身的數據傳輸容量，從而實現更高速率的網絡數據傳輸。同時，蜂窩結構的采用可以有效提高5G移動通信的信號穩定性，對于消除5G信號的盲區也有很好的幫助。因此，在未來的發展中，蜂窩結構將會在5G移動通信中扮演更加重要的角色。

3 5G無線通信網絡關鍵技術

5G移動通信的發展對未來社會有著重要的意義。5G無線通信網絡要實現自己的商業化發展，需要對自身的關鍵技術研究取得突破。本文通過分析多方資料，對5G無線通訊網絡中的空間調制技術和無線傳輸技術的研究發展進行了探討。

3.1 5G無線通信網絡的空間調制技術

5G移動通信要滿足人們對大數據網絡數據傳輸的需求，這要求其本身具有比較高的數據傳輸速率。目前4G移動通信所采用的編碼技術無法滿足該方面的需求。因此，需要利用空間調制技術實現5G無線通信數據傳輸速率的提高。

空間調制技術是采用單獨編碼的技術對每一條數據都進行編碼。這種工作看似復雜，但是通過建設陣列圖式的天線陣列，就可以實現快速編碼和發送的工作需求。具體使用的時候，則通過單獨的天線發射信號，其它天線處于待命狀態。而且，這種天線陣列在建設難度上也比較低，可以滿足5G無線通信網絡的未來發展。

3.2 5G無線通信網絡的無線傳輸技術

5G無線通信網絡的另一項關鍵技術是無線傳輸技術，其中主要包括高速移動信號的覆蓋和同步，5G信號在智能移動端上的接受發送。

移動信號的覆蓋和同步是移動通信中普遍面臨的問題。在此前，信號不同步和覆蓋不全面的問題在2G/3G/4G都存在著。只是由于人們對該方面的需求不高，一直未能得到有效地解決。主流的解決方法是建設新的移動信號基站和采用區域基站同步的技術方法，實現區域內的移動信號同步，如圖2所示。而5G移動通信有著更高的網路數據傳輸速率，需要更好的數據傳輸算法和相關技術設備的支撐。5G無線通信網絡要充分發揮自己的作用，需要實現與多種智能移動裝置的結合。現階段許多智能移動端雖然在功能上與移動電話越來越相似，但是其內部缺乏SIM卡一類的客戶識別模塊。因此，5G無線通信網絡的另一項關鍵技術研究就是實現多種智能移動端的信號接收發送和身份識別。同時，如何滿足一片區域內的數目眾多的智能移動端的使用，也是5G無線通信網絡研究的重點之一。

圖2 移動信號同步方案（下行同步）

4 結束語

5G移動通信的發展對未來社會有著重要的意義。在本文中，我們通過分析5G移動通信的發展現狀，對蜂窩結構在其中的應用進行了研究。同時，我們結合時代技術發展的特點，對5G無線通信網絡中的關鍵技術研究進行了探討。這些研究對5G移動通信的發展應用有很好的幫助。