5G 移動通信的關鍵技術及其進程思考

【摘要】 目前5G移動通信技術已經被各領域廣泛關注，該技術具有超高速率以及良好體驗性。本文對5G移動通信技術進行概述，重點對其關鍵技術進行討 論，并對未來發展趨勢進行了分析。 【關鍵詞】 5G 移動通信 關鍵技術

我國已經進入100Mbps到10000Mbps的超寬帶時代,視 頻流量成倍擴大 [1]，5G移動通信技術也隨之被提出。5G移 動通信技術是面向2020年信息網絡的第五代無線通信系統， 與前四代技術相比，5G移動通信技術的典型特征具有超高 速率，容量超大，從而實現全網融合。 一、5G 移動通信概述 據估計，未來人們在任意地點移動速率都能達到1Gbit/ s。5G網絡相比于4G網絡，具有大規模MIMO、3D束波成 型以及有源天線系統 [2]，它的交換方式是分組轉發，基站采 用高頻微蜂窩，提升系統容量，從而實現網絡融合。5G網 絡具有以下特點：可以實現實時連接，具有良好的體驗性和 穩定性，并且在密集人群中可以保證通信質量。5G移動通 信除了通信速率上的提升，還為用戶提供了更好的體驗。5G 移動通信網絡拓撲圖如圖 1所示。 圖 1 5G網絡拓撲結構圖 二、5G 移動通信的關鍵技術 1、新型多天線技術。為了滿足移動通信對數據流量的 需求，提升頻譜利用率尤為重要。由此產生了一種新型多天 線技術——該技術可以保證通信質量以及提升頻譜利用率， 新型多天線技術在無線通信領域具有多方面應用。新型多天 線技術能夠提升空間分辨率，這樣可以使大量用戶在同一時間段進行通信，在基站密度不增加的前提下，大幅度降低發 送功率以及減少干擾。因此，新型多天線技術在5G移動通 信中起到關鍵作用，可以保證通信的可靠性、提升頻譜利用效率并且降低通信能耗，未來在通信領域會得到普遍使用。 2、高頻段的使用。在無線移動通信系統中，3GHz以下的頻段能夠較好地支持移動性以及具有較廣的覆蓋范圍。然 而這一區間內的頻譜資源相對緊張，因此為了緩解頻譜資源 問題，應該使用3GHz以上的頻譜資源，高頻段的使用將是 未來通信行業的發展趨勢，這是因為高頻段的可用帶寬相對 充足，設備小型化以及較高的天線增益。 3、同時同頻全雙工。由于傳統無線通信手段不能實現 同時同頻的雙向通信，因此具有一定的局限性，導致資源浪 費。同時同頻全雙工技術在上/下行鏈路上可以同時同頻進 行雙向通信，這樣可以提升資源利用率。然而同時同頻全雙 工同樣面臨干擾問題，在傳輸信號的過程中功率相差較大，會導致同頻干擾以及自干擾，因此要想實現同時同頻全雙工 技術，就應該針對降低干擾問題進行探討。 4、設備間直接通信技術。移動通信技術針對降低干擾問題因此具有一定的局限性。由于通信系統的中繼節點和基 站的位置固定，因此網絡拓撲不夠靈活，系統的覆蓋和邊緣 地區用戶的體驗成為亟需解決的問題。為了解決該問題，需要借助設備間的直接通信技術，該技術可以在近距離范圍內 進行直接傳輸，無需通過中間節點轉發。設備間直接通信技 術具有低能耗、低延遲以及高傳輸速率的優點，能夠實現頻譜資源的有效利用，提升無線通信質量，因此，設備間直接 通信技術將是 5G重點研究內容。 5、自組織網絡。移動通信網絡中會使用大量的人力資源， 例如網絡部署和運維等，這樣造成效率很低，隨著無線通信 網絡的不斷優化，人們已經解決網絡快速發展中所遇到的問題，為了提升網絡部署質量，降低網絡人力運維成本，提出 了自組織網絡的概念。自組織網絡包括自配置和自愈合的概 念，盡量避免人工干預，構建了更智能、統一的5G移動通 信網絡。 三、未來 5G移動通信發展進程思考 本文對 5G移動通信網絡發展進行討論，5G移動通信網 絡的關鍵技術包括新型天線技術、高頻段技術、全雙工同時同頻、設備間的直接技術以及自組織網絡，這些技術保證了 通信的可靠性、提升頻譜效率并且降低通信能耗，在未來會 在通信領域得到普遍使用，但是仍存在一定問題，例如高頻段器材使用相對不成熟，使用成本較高，同時同頻全雙工技 術的干擾問題，都有待進一步探討。因此需要進一步對移動 通信網絡進行研究，實現更智能的、統一的5G移動通信網絡。

 參 考文 獻 [1] 王志勤，羅振東，魏克軍．5G業務需求分析及技術標準進程[J]．中興通訊技術，2014，20(02)：2-4 [2] 秦飛，康紹麗．融合、演進與創新的5G技術路線[J]．電信網技術，2013(9)：11-15