5G移動通信網絡關鍵技術的相關研究

史昊臻

摘 要：近年來，移動通信網絡發展迅速，它從各個領域為人們提供了便捷的通訊服務，也不斷地在改變著人們的生活方式。目前，我們普遍使用的移動通信技術是4G通信技術，4G通信技術的廣泛應用也表明了在不久的將來，語音通信將會逐漸地被數據通信所取代，因此，5G移動通信已經漸漸地成為當下各個國家在移動通信領域的最新研究熱點，為此各國爭先恐后，力圖搶占先機，掌握其中的關鍵技術，以提升自身的綜合國力。本文將對5G移動通訊網絡的關鍵技術要點進行簡要的分析，以供參考。

關鍵詞：5G移動通信;關鍵技術;通信網絡

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.16.133

移動通信技術的發展經歷了2G、3G和4G三個階段，隨著電子信息技術的快速發展，不斷推動著移動通訊技術的快速更新，第五代信息技術時代也即將到來，也就是5G移動通訊網絡技術即將應用到社會的各個領域。

1 5G移動通訊網絡及特點

1.1 5G移動通訊網絡概述

目前，5G移動通訊網絡在全球移動通信領域是一個熱點研究課題，它尚未有一個統一的定義，5G移動通訊網絡是對第四代移動通訊技術的不斷完善與擴展，它相比于4G移動通信技術，會有更快速、穩定的網絡，在傳輸效率和資源的利用率方面也會突破4G通信技術的限制，得到質的飛躍，同時，5G移動通訊網絡技術還會不斷加入更高科技的專利技術，以更好的通訊質量服務于人類。預計，5G移動通訊網絡技術將在2020年投入使用，它將會成為移動通信歷史上的又一次偉大變革。

1.2 5G移動通訊網絡的特點

5G移動通訊網絡的使用會極大地提升網絡平均吞吐率、移動數據的傳輸速度和互動式游戲等新興移動通訊業務，同時，5G移動通訊網絡在設計上也會更人性化，以更好地迎合大眾的喜愛，提高用戶體驗度。在技術上，5G移動通訊技術將會摒棄物理層傳輸、信息的編譯碼等傳統經典的移動通信技術，而更側重于研究和創新多點、多用戶、多天線、多小區共同合作網絡的建立。

2 5G移動通訊網絡的關鍵技術分析

2.1 高頻段傳輸技術

傳統的移動通信工作頻段普遍采用的是3GHz以下的低頻段波，而對毫米波、厘米波等高頻段的頻譜資源利用率很小，這就使得傳統的頻譜資源十分擁擠。高頻段在移動通信網絡中的應用是未來的一個發展趨勢，5G移動通訊網絡技術可以實現極高速短距離通信，可以有效緩解頻譜資源緊張的現狀。但高頻段資源的應用仍然需要科學規劃和統籌兼顧，以使寶貴的頻譜資源得以最優配置。

2.2 新型多天線傳輸技術

多天線傳輸技術是目前5G移動通訊網絡關鍵技術之一，它主要是由多輸入多輸出技術即MTMO技術的升級版，其工作原理是運用發射基站的多個天線獨立發送信號，又同時接收信號并能夠完整復原信息的一種技術，隨著多天線傳輸技術的引入，發射基站將有望支持128根協作天線同時工作，并且可以有效地降低信號間的互相干擾，很大程度上改善無線信號的覆蓋性能。

2.3 同時同頻全雙工技術

傳統的移動通訊網絡利用的是分時分頻模式，其在工作效率上存在著很大的限制，而同時同頻全雙工技術，在相同的頻譜上，通信的接收和發射工作可以同時進行，這就大大提高了移動通信的信號傳輸效率，但是，同時同頻全雙工技術需要極高的干擾消除能力，而目前移動通信方面的干擾消除技術還存在著諸多不足，尤其還存在著相鄰小區同頻干擾問題，因此，全雙工技術在多天線及合作網絡下所面臨的難度更大。

2.4 D2D技術

以基站為中心實現小區覆蓋的組網方式是傳統的蜂窩通信系統的普通應用方式，由于基站和中繼站不能移動，所以這種網絡連接結構的靈活度存在著很大的不足，當今社會，由于無線多媒體業務發展迅速，這種網絡結構已不能滿足海量用戶在不同環境下的應用需求。因此，迫切需要研究出一種新的網絡連接技術來解決當下所面臨的通信難題，因此D2D技術就應運而生了。D2D技術的最大優勢就在于它可以直接連接通信終端，而無需借助基站的轉接，實現通信信號的短距離直接傳輸。同時，它還可以通過廣泛分布的終端，改善網絡之間的覆蓋，支持更靈活的網絡架構和連接方法，更高效地利用頻譜資源。目前，D2D采用的組播、單播和廣播的技術方案，尚存在著很大的不足，未來，D2D的增強技術將是業界繼續研究的方向。

2.5 超密集網絡技術

近年來，各種電子設備、智能終端被廣泛應用于移動通信領域，數據流量的使用量將會直線上升，尤其是在一些網絡熱點地區，局部網絡的壓力將越來越大，這就迫切需要超密集網絡技術的運用和支持了。超密集網絡將成為局部網絡壓力的主力軍，它不僅能夠改善網絡覆蓋，減少網絡信號干擾，大大提升系統容量，而且還可以對通信業務進行分流，進行集中高效的頻率復用和靈活的網絡部署。

2.6 新型網絡架構技術

現階段，移動通信設備接入網架構大都采用的是網絡扁平化架構，未來5G移動通訊網絡可能會采用綠色無線接入網架構，即C-RAN接入網架構，這種新型網絡架構采用協同技術，大大減少了信號干擾和設備功耗，并顯著提升了頻譜效率。目前，C-RAN技術的研究重點內容包括C-RAN的架構和功能等幾個方面。

3 結束語

5G移動通信網絡是目前移動通信領域的一個重要研究方向，各國正逐漸加大對5G通信技術的研究和投入力度。預計在2020年，實現5G技術的廣泛應用，5G的發展形勢一片大好。

參考文獻：

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作者簡介：史昊臻（1998-），女，山東菏澤人，學士在讀，主要從事于通信相關的專業研究。