5G移動通信技術下傳輸的關鍵技術及發展趨勢

劉 勇

（吉林吉大通信設計院股份有限公司，吉林 長春 130000）

0 引 言

科學技術是社會最重要的生產力，也是社會發展的根本動力。特別是在新時代快速發展的影響下，科技的重要性不言而喻。科技促進了社會發展，同時社會發展帶動了科技進步。特別是在新時期，互聯網的出現使得科學技術的革新換代速度相比過去提升了數倍。例如，移動通信技術就由目前的4G技術向5G技術轉變，5G技術的應用不僅使整體的傳輸速度提升了數倍，也使得傳輸質量、傳輸模式得到了根本的革新。因此，各個行業應充分結合5G移動通信技術下傳輸的發展來革新自身業務。

1 5G移動通信技術的特點

與其他技術相比，5G移動通信技術是最新一代蜂窩移動通信技術，如圖1所示，其廣泛性、可用性和可靠性都得到了根本提升。從理論角度來看，5G移動通信技術的引入使得最高峰值傳輸速率可以達到10 Gb/s。該技術的引入除了可以提升傳輸速度之外，在傳輸的安全性、傳輸的覆蓋區域以及整體的靈活性方面也會提升數倍，這正是4G移動通信技術的不足之處。5G移動通信技術的使用也會充分融合其他先進技術，如物聯網技術、大數據技術、云計算技術等，使得各個領域都能享受到科技所帶來的優勢，滿足目前的龐大業務需求。

圖1 5G移動通信技術

結合實際的理論研究和技術基礎綜述來看，5G移動通信技術的特點大體包括如下3個方面。第一，5G移動通信技術的引入極大地提升了聯網設備的數量。相比4G時期，5G移動通信技術整體上可滿足的聯網設備數量呈現出幾何倍數增長態勢，從純理論角度來看，大體是4G網絡的100倍。5G移動通信技術無論是在硬件設計還是在軟件適配方面都能有效改善傳統模式下存在的問題。第二，5G的傳輸速率大于4G。從理論角度來看，5G傳輸速率是4G傳輸速度的10倍，在傳輸過程中通過壓縮的方式優化頻率，這就會使包括丟包率、信息失真等問題得到根本性解決。第三，降低功耗。在大規模物聯網應用的背景下，設備的功耗大大增加，阻礙了用戶體驗感的提升。5G移動通信技術的應用可以有效降低功耗，促進物聯網產品快速普及。5G技術應用中可以保證物物之間的通信，大幅度降低功耗，降低成本投入。

此外，5G移動通信技術具有可靠性，能有效縮短傳輸時效，提升移動通信的用戶率，滿足各個業務發展的需求。5G移動通信技術自身強大的吞吐優勢，是4G移動通信技術所無法比擬的。所以將其引入各個領域，具有十分重要的意義。

2 5G移動通信技術下傳輸的關鍵技術

如圖1所示，5G移動通信技術下傳輸的關鍵技術包括智能化技術、多天線傳輸技術、密集網絡技術、新型網絡架構技術以及同時、同頻的全雙工技術。

圖1 5G移動通信技術下傳輸的關鍵技術

2.1 智能化技術

智能化技術指的是在充分使用5G移動通信技術的基礎上，在操作系統端結合操作系統來完成各個業務，滿足實際需求。在整體的系統平臺中，云計算平臺屬于中心網絡，發揮著重要作用。云計算平臺包括大型服務器，服務器和基站之間進行連接，可以滿足數據緩存的需求，使得數據在路由器和交換機之間可以順暢傳輸。不同基站具有不同的形態，可以在不同的頻段開展不同的業務。因此，通過基站針對大數據進行分析、處理時，需要根據基站的實際形態來選擇合適的連接方式，從而滿足各類業務需求。在物聯網應用的背景下，整體業務處理的效率和質量得到根本提升，與傳統硬件之間的結合也會變得越來越緊密，這正是其智能化技術引入的關鍵所在[1]。

2.2 多天線傳輸技術

多天線傳輸技術指的是在現有天線傳輸技術的基礎上進行優化處理，具體需要結合頻譜使用的方式對傳統模式進行更新升級。多天線傳輸技術是借助有源天線技術的列陣研發出的3D-MIMO技術。這類技術和毫米波技術結合緊密，在此基礎上可以利用擴大無線信號的方式，使得覆蓋區域獲得幾何倍數的擴大。同時，在所在覆蓋區域，整體上信號強度會得到根本性的提升，但是功耗呈數倍降低。

2.3 密集網絡技術

隨著人們交流的深入以及各個移動端頻繁的使用，在通信技術上所花費的成本隨之增加，直觀體現在數據流量的提升。特別是在4G網絡中，如果出現大規模用戶集中并發處理，就會導致出現很多問題。在一些密集場所，如演唱會現場等，就會出現集中沒有信號的情況，不利于社會的發展。5G移動通信技術的出現則可以結合密集網絡技術有效解決這方面問題。在密集網絡深化分析的基礎上，結合互聯網、大數據計算平臺的引入，在宏基站做出天線陣列，結合現有區域的基本情況設置密集網絡幫助，充分發揮密集網絡可以產生信噪的特點，進而在公共場所人員聚集的地方提升整體的信號傳輸頻率，降低產生的功耗，擴大5G移動通信技術的使用范圍[2]。

2.4 同時、同頻的全雙工技術

同時、同頻的全雙工技術實現了同一個信道既接收信號又發送信號的功能。在同步操作的處理下，結合科學使用信號機，有序處理和分解信號傳輸、信號干擾、信號屏蔽、信號發射和信號接收等工作，使得信號能同時發射和接收，不僅能提升整體使用效率，而且能降低相互之間的干擾。

2.5 新型網絡架構

隨著社會和時代的發展，以滿足新需求為根本目標，充分借助5G移動通信技術，研發新型網絡基礎架構。在實踐中采取分解的方式，以云架構為主重新設計各個單位、各個地區、各個使用機構的網絡架構，在充分展示5G移動通信技術傳輸要求的基礎上滿足新時代的需求。基于實踐可知，應用新型網絡架構可以有效減少業務處理成本，有效縮短延時。針對新型網絡架構技術進行深入研究可知，其主要采取云架構方式。為了保障新型網絡架構技術的廣泛應用，研究人員需要將云架構作為重點進行分析，提出新型網絡架構優化思路。

3 5G移動通信技術下傳輸發展趨勢

5G移動通信技術的性能明顯高于4G移動通信技術，可以有效擴大適用范圍，提高頻譜利用率。未來，5G移動通信技術將實現全面覆蓋，其傳輸的速率、質量、可靠性將得到大幅度提升。在未來發展中，5G移動通信技術與無線技術進行融合實現智能化、自動化操作，根據用戶的需求來快速處理業務；5G移動通信技術融入新體系結構，豐富通信資源，提升服務效率和用戶體驗，如圖3所示。

圖3 5G移動通信技術應用領域

5G移動通信技術的應用意味著當前移動通信格局的全面改變和升級優化。而隨著移動網絡的不斷優化，運營商的運營成本將不斷降低，運營范圍將逐步擴大。與此同時，借助先進技術，運營商的業務內容將得到進一步豐富和拓展，盈利模式也能實現多元化發展，如為用戶提供信息傳輸加密服務等[3]。對于用戶而言，除了帶來信息資源傳輸數量和質量的提升，還能帶來服務質量提升、流量價格下降、信息傳輸安全性提升。

4 結 論

整體來看，新時期對于實際業務從事者而言，應充分結合5G移動通信技術下傳輸的發展來做好相關的適配工作，重視硬件和軟件的選擇和適配，實現智能化、自動化移動傳輸，并結合智能操作系統實現業務處理的優化，滿足社會發展需求，構建穩定的社會網絡。