5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)與應(yīng)用

黃俊杰

廣東南方通信建設(shè)有限公司 廣東廣州 510000

1 5G移動(dòng)通信的未來(lái)發(fā)展分析

5G移動(dòng)通信作為下一代移動(dòng)通信的主體，對(duì)未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展有著特殊的意義。隨著信息化時(shí)代的發(fā)展，人們也對(duì)5G移動(dòng)通信提出了新的要求。因此，通過(guò)分析5G移動(dòng)通信的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合時(shí)代技術(shù)的發(fā)展，研究其未來(lái)的發(fā)展方向有著重要的意義。

1.1 5G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析

5G移動(dòng)通信是第五代移動(dòng)通信技術(shù)的簡(jiǎn)稱，是新一代移動(dòng)通信的主體。移動(dòng)通信是指移動(dòng)體之間的通信，或者移動(dòng)體與固定體之間的通信。例如人們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫谋容^多的智能手機(jī)等，就屬于典型的移動(dòng)通信[1]。目前，移動(dòng)通信技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到第四代，即人們常說(shuō)的4G移動(dòng)通信，如圖1所示：

4G通信技術(shù)可以提供最高峰值75Mb/s的通信傳輸速率，已經(jīng)基本可以滿足人們的使用需求。隨著信息化系統(tǒng)的大規(guī)模普及和應(yīng)用，其在日常生活中扮演的角色越來(lái)越重要。信息化系統(tǒng)可以提供給人們極強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力。但其正常工作需要相應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò)的支持。因此，信息化系統(tǒng)需要很高的通信數(shù)據(jù)傳輸速率。為了滿足信息化技術(shù)發(fā)展的要求，人們正在大力推動(dòng)5G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展。5G移動(dòng)通信技術(shù)正在逐漸走向正式商用。

1.2 5G移動(dòng)通信技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向

5G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用將會(huì)為人們的生活帶來(lái)極大的便利。在未來(lái)發(fā)展中，5G移動(dòng)通信技術(shù)必然要實(shí)現(xiàn)與信息化系統(tǒng)的完美結(jié)合。而在這一過(guò)程中，則要對(duì)5G移動(dòng)通信技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向進(jìn)行一定的調(diào)整。信息化系統(tǒng)要充分發(fā)揮自己的作用，需要實(shí)現(xiàn)與其它工作系統(tǒng)的信息交流[2]。因此，信息化系統(tǒng)對(duì)于信息傳輸?shù)乃俾省⒎€(wěn)定性和安全性有著更高的要求。與4G移動(dòng)通信技術(shù)相比，5G移動(dòng)通信技術(shù)可以提供最大峰值10Gb/s的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率。但由于相關(guān)技術(shù)的限制，目前投入商用的5G移動(dòng)通信只能夠?qū)崿F(xiàn)1Gp/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。因此，提高5G移動(dòng)通信技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸速率，將是其未來(lái)主要的發(fā)展方向。此外，5G移動(dòng)通信的信號(hào)穩(wěn)定性和安全性的發(fā)展也受到了人們的關(guān)注。5G移動(dòng)通信的信號(hào)傳輸基站與傳統(tǒng)的基站有比較大的不同。

2 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用

2.1 全雙工技術(shù)

全雙工技術(shù)通俗的來(lái)講就是交換機(jī)在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)接收數(shù)據(jù)。5G的全雙工技術(shù)提高了頻譜效應(yīng)，不受傳統(tǒng)頻譜的局限，使頻譜可以最大化發(fā)揮出自己作用。但是它也存在三大挑戰(zhàn)。一是電路模板的設(shè)計(jì)，自干擾消除電路需要滿足寬頻（大于100NHZ）和多MIMO的限定，且還需要功耗低、尺寸小、成本不能過(guò)高。二是物理層、MAC的優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題，比如編碼、調(diào)制、同步等，尤其是優(yōu)化MIMO的物理層優(yōu)化。三是全雙工和半雙工之間動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換控制，以及對(duì)控制信令和現(xiàn)有幀結(jié)構(gòu)控制問(wèn)題。

2.2 引入了mMINO概念

mMINO全程MassiveMIMO是一種5G大規(guī)模的天線技術(shù)。這也是5G系統(tǒng)中關(guān)鍵技術(shù)之一。mMINO是4G時(shí)代傳承下在的技術(shù)。隨著人們需求的不斷增加，5G時(shí)代的大規(guī)模天線技術(shù)一定會(huì)較4G時(shí)代有更高層次的提高。在4G時(shí)代，大規(guī)模天線技術(shù)為4G網(wǎng)絡(luò)的部署省去了許多不必要的麻煩。通過(guò)mMINO技術(shù)可以顯著增加頻譜的效率，進(jìn)而可以有效滿足人們對(duì)4G網(wǎng)絡(luò)日益增長(zhǎng)的需求。mMINO與4G終端兼容，這就可以使運(yùn)營(yíng)商在4G時(shí)代的部署中獲利，但同時(shí)它還可以向5G網(wǎng)絡(luò)推進(jìn)，還可以保持甚至提高投資的回報(bào)。mMINO不僅僅是紙上談兵，在很早時(shí)候已經(jīng)應(yīng)用到很多領(lǐng)域并取得了不錯(cuò)的成果。在應(yīng)用于5G部署時(shí)，mMINO可以對(duì)陣元端口數(shù)量的改變實(shí)現(xiàn)對(duì)mMINO系統(tǒng)的識(shí)別從而對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選。舉個(gè)現(xiàn)實(shí)生活中的例子來(lái)讓大家了解它的功能，假如我和一個(gè)人相距很遠(yuǎn)，我們提前交流好，當(dāng)他伸出四個(gè)手指頭我便識(shí)別它不是mMINO系統(tǒng)，若伸出五個(gè)手指頭則識(shí)別它是mMINO，到此我便快速完成了數(shù)據(jù)的篩選。

2.3 高頻段傳輸技術(shù)

研究發(fā)現(xiàn)，我國(guó)移動(dòng)通信系統(tǒng)大多采用的是3千兆赫以下的頻段。然而隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，人們生活水平不斷提升，智能設(shè)備普及程度不斷提升，移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)用人數(shù)也在逐漸增加，如此將致使移動(dòng)通信系統(tǒng)頻譜資源緊缺[3]。由于高頻段傳輸技術(shù)需配備足夠天線及相關(guān)設(shè)備，因此使用此技術(shù)可有效緩解頻譜資源短缺這一問(wèn)題，滿足用戶聯(lián)網(wǎng)需求。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及4G移動(dòng)通信技術(shù)的普及不斷提高，人們對(duì)移動(dòng)通信有了更高層次追求，因此移動(dòng)通信勢(shì)必會(huì)發(fā)展到5G。5G作為網(wǎng)絡(luò)第五代的傳輸網(wǎng)絡(luò)，其峰值的傳輸速度理論上可以達(dá)到二十Gb每秒，這也就意味著它比4G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度快好幾百倍，打個(gè)比方，一部完整3D電影用4G網(wǎng)絡(luò)下載需要六分鐘，但用5G網(wǎng)絡(luò)可以在六秒內(nèi)就可以完整下載。可以看出5G移動(dòng)通信是現(xiàn)代科技的前沿，也是現(xiàn)代通信研究的重點(diǎn)方向。