5G移動通信發展趨勢及相關關鍵技術分析

楊瀚澤 國家廣電總局監管中心

引言

自從30年的改革開放以來，我國的社會發生了翻天覆地的變化，科學技術發展取得了舉世矚目的成績，人們對網絡的研究速度和深度越來越突飛猛進，一系列網絡公司相繼出現，而在通信網絡領域也取得了驕人的成績。另外，由于互聯網和信息技術的融合促進了當前社會各個領域實現了前所未有的發展，而社會的發展又反過來又刺激通信領域實現幾何倍增式發展，在這種社會情景下5G網絡應用而生，它的出現為社會的發展帶來了新的助力器，5G網絡技術不僅滿足了人們的人性化和智能化生活和工作需求，而且還大大提升了數據的傳輸速率和質量，對通信功能實現了極大的豐富。例如未來的通信網絡可以和智能家居、電子設備等一系列工具相互聯系起來，從而使人們的生活更加方便快捷舒適。

1 5G移動通信的概念及相關內容

從本質上講，5G移動通信是在4G移動通信網絡的基礎上與現代各領域的高新技術聯姻產生的，也是無數網絡工作人員對4G網絡進一步開發從而實現的5G移動通信。就目前而言，5G通信技術還沒有真正的實現市場化運作，還沒有真正應用到人們的日常生活中，但是這并不影響人們對5G網絡的了解和熱愛。這主要體現在兩個方面，一方面5G網絡的傳輸速率遠遠高于4G網絡。例如，現在人們在網上下載一些電影視頻資料需要花費好幾個小時，但是在應用5G網絡后，這些下載的內容瞬間即可完成。這樣就可以為人們節省大量的寶貴時間；另一方面進入5G時代以后，它對人們的改變不僅體現在網絡的傳輸速率上，5G通信技術更能幫助人們實現智能化的家居生活和智能化的工作，原來很多需要人們親自動手完成的事情進入5G時代以后只需要通過手機客戶端遠程操控即可完成。而且5G網絡能夠帶給服務業更加人性化周到化的服務，能夠節約大量的人力資源。

另外隨著未來5G網絡的廣泛普及，也會使5G網絡與人類的生活和信息技術的融合越來越緊密，在社會的各個領域都需要與5G網絡聯姻才能實現他們最好的發展方式和最快的發展速度。因此，5G網絡與傳統的通信技術有著巨大的差異。這方面主要表現在以下兩點，第一點是5G網絡技術的應用和研發是圍繞社會大眾進行的，它是根據人們的生活和生產需求產生的智能化通信技術，因此在功能和效果上更加注重廣大社會民眾的親身體驗；第二點是5G網絡通信技術是在4G網絡的基礎上與當前社會各個領域的高科技相互融合的產物，所以從本質上來講5G網絡是社會各個領域技術的融合，是以5G網絡為中心，其他領域的階段技術與5G網絡有效結合，從而實現社會的高速發展。

2 5G移動通信技術特點分析

通信技術的發展與社會的發展進步相輔相成，社會的發展能夠產生更多的通信需求，而這些通信需求反過來可以刺激通信技術的發展，通信技術又可以促進社會進步，因此，就5G通信技術來說，而且它具有以下特點。具體來說，首先5G系通信技術它是以社會廣大用戶的親身體驗作為研究方向，力圖保證通信系統的穩定性，由于所面對的群體和通信容量的激增，因此5G通信網絡實際吞吐率十分巨大，它在對于通信領域來說是一場空前的技術革命；其次、5G通信網絡突破了4G通信網絡的架構和功能，在4G網絡的基礎上可靠性功能方面都有了天翻地覆的變化；最后、5G通信網絡更加全面精確，它不但覆蓋了更為廣闊的區域空間，而且還將室內通信與室外通信有機的結合在一起，既實現了通信成本的減少，還能提高通信質量和效率，給廣大用戶更加人性化、智能化的體驗。

3 5G移動通信發展趨勢

5G通信技術未來的發展空間要比傳統的通信技術更加廣闊，這不僅是因為5G通信技術是在成熟的4G通信基礎上更上一層樓，它有扎實的技術基礎，而且也因為5G通信技術的發展也是移動通信技術和無線通信技術的有效融合，它們的結合實現1+1＞2的發展效果，通過二者的結合實現了高質量和高效率的傳輸，而對于未來的5G移動通信技術的發展趨勢來講，第一、無線傳輸速率的提高，5G通信網絡能夠實現無線傳輸速率的頻段得到巨大的拓寬和提升，從而促進社會發展中信息量不斷加大的發展；第二通信技術的吞吐率和智能化水平不斷提高，在5G時代通信技術需要構建新的體系，無論是在通信技術的吞吐率還是智能化水平都將隨著社會的發展不斷提高。第三，無線通信頻率資源更加豐富、多元。4G通信網絡已經給我們的生活帶來了巨大的方便，而5系技術的應用則可以使我們的通信資源更加豐富多樣。據有關部門預估5G有技術的通信資源將比4G網絡技術的通信資源至少提升10倍以上。另外，就目前而言5G通信網絡還在不斷建設完善中，現在主要的目的是作為服務和移動互聯網的基礎性系統，它不但能夠給社會大眾帶來更加舒適的生活體驗，而且還能夠針對虛擬和3d技術實現有效聯姻。給社會大眾更加深刻的體驗，通過發展5G通信技術能夠使通信技術在人們的生活和生產過程中發揮更加重要的主導地位。

4 5G技術中關鍵性技術分析

5G通信技術的出現得益于許多關鍵性的技術，它們在4G通信網絡的基礎上不斷升級和改造，從而形成更加先進的通信技術，并且這些技術并不是在4G通信技術的基礎上簡單的改造升級形成的，而是在原有的技術基礎上發生了天翻地覆的變化，這些技術的革新開啟了一個全新的通信時代，下面就是對5G通信網絡技術的關鍵性技術進行分析。

4.1 密集網絡技術

密集網絡技術是估計通信網絡技術中的關鍵性技術之一，它的主要功能是能夠最大幅度的提高整個系統的容量，并且針對系統中的信息進行科學分流業務，合理部署各部分網絡，以便于實現復用技術頻率的不斷提升，這樣就能夠滿足人們生活中越來越多的數據要求。例如在人們的家居裝修過程中，利用無線網絡技術使自己的家庭居住空間更加人性化和智能化，它還能促進家居中的各種設備實現智能化控制，能夠對家庭中的各種智能設備進行有效的控制。但是由于社會人口眾多，全部的家庭數據綜合起來就會成為一個龐大的數據群，利用傳統的網絡技術實現網絡部署就會出現過于密集的問題。在具體運行時可能會十分緩慢或者宕機。而在5G通信技術中的密集網絡技術就可以容納更多的網絡信息，而且各個網絡之間互不干擾，保證通信的高效有序進行。

4.2 新型傳輸技術

在5G網絡技術的發展中新型傳輸技術起著舉足輕重的作用，這種技術也被稱為多天線技術。它的主要原理是針對有源天線陣列進行引入。具體來說，一方面這種技術不但增加了天線數量，實現了大功率的信息傳輸。一般情況下這種天線的數量最多達128根，在布局上呈現三D陣列；另一方面這種技術能夠最大限度的對無線信號的覆蓋率進行科學完善。而且它還能最大限度的降低廣大用戶之間的信號干擾，實現信號的正常有序傳輸。正因為新型傳輸技術的諸多優勢，所以現在人們還在對這個技術進行更加深刻的研究，不斷挖掘這種技術的功能，從而為5G通信技術添加更大助力。

4.3 高頻段的傳輸技術

高頻段的傳輸技術是通向5G時代的必由之路，這主要是因為傳統的通信技術不僅頻譜資源十分擁擠、頻段過多，而且還大多集中在3GHz，5G通信技術需要增加豐富的頻譜資源，而高頻資源完全可以滿足5G通信技術的需要。對高頻段的傳輸技術也就不僅能夠提升傳輸數據的速度，而且還能夠提高各種數據傳輸的容量，由此可見，這種傳輸技術能夠幫助5G移動通信技術實現數量巨大的信息傳輸工作。但是在現階段的研究中我們也發現，高頻段的傳輸技術在具體工作中容易受到氣候、環境以及空間距離的影響，在遇到特殊的環境和太遠的距離時信號的穿透能力有限，所以我們當下的研究人員在進行研發工作是要加強對系統的設計，不斷提升通信網絡資源優化配置的效率。

4.4 網絡架構的新型技術

網絡架構技術是指在5G通信技術發展中，采用集中化的處理方式進行云計算，對新興網絡進行架構，其主要思想是利用低成本的光傳輸網絡，在傳播網絡信號時運用中心節點和天線進行傳播，在更加廣泛的領域中都能進行覆蓋。并且在新型技術中，會設置接口協議，采用更加虛擬化的網絡設備。通過對空閑資源的利益，防止重復建設現象的發生，在調度全頻道時，會促進負載的均衡，這樣做的好處是，不僅降低了運營成本，而且還更加方便進行系統的維護工作。

4.5 全雙工技術

全雙工技術也是5G網絡通信技術中的關鍵性技術之一。這種技術能夠實現同時同頻雙向通信。在具體的通信工作中全雙工技術的網絡側和終端側本，二者本身都會收到自身的干擾影響。我們究其原因，產生這種影響主要是因為它們所發射和接收的信號，但是由于5G通信的技術需求，雙向通信必須保證二者同時同頻。因此目前的技術水平還無法實現，當下還處于理論層面，頻譜的利用率被提升了將近一倍，可以靈活的進行使用，而伴隨信號處理技術以及器件技術的迅速發展，在5G移動通信系統也將可以充分應用與挖掘同時同頻的全雙工技術。

5 結束語

總之，5G網絡通信技術已經成為未來通信發展的主要趨勢，他不僅會給廣大人民的工作和生活帶來方便，而且5G有通信技術與社會其他領域的高新技術聯姻。能夠促進社會更迅速的向前發展。雖然現階段5G移動通信技術還處于發展的初期，也沒有得到廣泛的應用，但是在今后的幾年中，對此的研究必然會更進一步，基本輪廓也必將形成。對于技術需求與關鍵功能的指標都會更加完整，整體通信水平也必然得到提升，在此背景下，該技術也能實現突破性的進展。