小議5G移動通信發(fā)展趨勢與若干關(guān)鍵技術(shù)

　　[摘 要]隨著世界各國對移動通信技術(shù)發(fā)展的極大重視，在短短幾年時間內(nèi)，移動通信就從以往的2G/3G發(fā)展到現(xiàn)階段的4G技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用、用戶體驗(yàn)等方面有了顯著地提升。由于科技水平是不斷進(jìn)步完善的，因此在不久的將來4G技術(shù)勢必也會成為歷史，5G技術(shù)將開始發(fā)展和應(yīng)用�，F(xiàn)階段各國都在對5G技術(shù)進(jìn)行研究，并且取得了一些階段性的成果，下面就對5G關(guān)鍵技術(shù)及其發(fā)展趨勢進(jìn)行初步探究分析。
　　[關(guān)鍵詞]5G；移動通信；發(fā)展；關(guān)鍵技術(shù)
　　中圖分類號：S315 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）24-0337-01
　　1 5G移動通信的發(fā)展趨勢
　　移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為5G移動通信技術(shù)提供了基礎(chǔ)動力，移動互聯(lián)網(wǎng)將成為以后各種技術(shù)的基礎(chǔ)性平臺�，F(xiàn)如今的移動通信技術(shù)和無線通信技術(shù)將成為5G移動通信系統(tǒng)的研究基礎(chǔ)，進(jìn)而給5G移動通信技術(shù)的發(fā)展提供更高的質(zhì)量傳輸質(zhì)量和系統(tǒng)效率要求。其中，5G移動通信技術(shù)將在三個主要方面得到提升，第一點(diǎn)就是無線傳輸效率，擴(kuò)寬了無線移動通信的頻率段到高頻率；第二點(diǎn)是通信系統(tǒng)的智能化和系統(tǒng)吞吐率，在新的體系構(gòu)建和智能化能力的提升了整個系統(tǒng)的吞吐率；第三點(diǎn)是無線通信頻率資源，相比4G移動通信技術(shù)資源利用率提升高達(dá)十倍左右。5G移動通信系統(tǒng)主要的目標(biāo)在于成為移動互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)性服務(wù)系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的2G移動通信、3G移動通信和4G移動通信相比5G移動通信有了更高的用戶體驗(yàn)，在虛擬現(xiàn)實(shí)、交互式游戲和3D的支撐能力等技術(shù)方面進(jìn)行了革新，有了更強(qiáng)的用戶體驗(yàn)。5G移動通信系統(tǒng)主要在室內(nèi)移動通信業(yè)務(wù)上得到大規(guī)模的提升，從無線覆蓋范圍的擴(kuò)大提升室內(nèi)移動通信業(yè)務(wù)在通信業(yè)務(wù)中的地位。
　　2 5G移動通信關(guān)鍵技術(shù)分析
　　2.1 高頻段傳輸技術(shù)
　　當(dāng)前應(yīng)用的移動通信系統(tǒng)的頻段是3GHz以下，而用戶越來越多，對流量的要求也是越來越大，因此頻譜資源則面臨短缺問題。高頻段內(nèi)，如毫米波頻率的范圍在28GHz階段，就可以應(yīng)用64根天線，發(fā)揮波束賦技術(shù)的有效性，在范圍為2公里的距離內(nèi)下載速度達(dá)到1Gbit/s。5G通信在將來的發(fā)展中一定會應(yīng)用高頻段技術(shù)，優(yōu)點(diǎn)是天線和設(shè)備的數(shù)量充足，可以解決當(dāng)前頻譜資源不能滿足用戶需求的情況。但高頻段技術(shù)也有一定的缺點(diǎn)，就是傳輸距離短、天氣會對其有一定的影響。所以，在設(shè)計(jì)高頻段傳輸技術(shù)時一定要考慮到這一點(diǎn)。
　　2.2 多天線傳輸技術(shù)
　　5G移動通信技術(shù)當(dāng)前要解決的主要問題是提高頻譜利用率到目前的10倍以上。利用數(shù)量充足的天線，可以使不同用戶的使用不受影響，提高無線信號的性能。5G移動通信技術(shù)不但要達(dá)到環(huán)保要求而且還需提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋率。自2D到3D的多天線技術(shù)的不斷發(fā)展，主要就是為了提高頻譜效率。因?yàn)閼?yīng)用有源技術(shù)，所以當(dāng)前使用的天線達(dá)到了128根，創(chuàng)建了3D-MIMO的技術(shù)，保證不同用戶的正常使用，提高了無線信號的覆蓋范圍。
　　2.3 同時同頻全雙工技術(shù)
　　當(dāng)前5G移動通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用同時同頻全雙工技術(shù)，使頻譜效率有效增加，不受傳統(tǒng)頻譜資源的局限，頻譜資源將發(fā)揮更大的效用。而且這一技術(shù)在應(yīng)用過程中需要防止各種干擾。利用同時同頻全雙工技術(shù)，使傳統(tǒng)應(yīng)用中的TDD與FDD雙工技術(shù)得到了改良，理論上來說頻譜效率可以提高一倍以上。但在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，同時同頻全雙工技術(shù)不利于在多天線的情況下使用。
　　2.4 直接通信技術(shù)
　　利用5G移動通信技術(shù)可以完成不同通信設(shè)備間的直接通信，使時延和能耗有效下降，頻譜資源也借此發(fā)揮了更大的效用，提高了5G通信效率和通信質(zhì)量。
　　5G移動通信網(wǎng)絡(luò)如果想把數(shù)據(jù)流量提高1000倍以上，則必須依靠密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。把5G移動網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量主要分布于室內(nèi)和熱點(diǎn)地區(qū)，提高用戶性能，進(jìn)一步增大網(wǎng)絡(luò)覆蓋率。當(dāng)前各種智能終端設(shè)備得到了普遍應(yīng)用，因此用戶對數(shù)據(jù)流量提出了更大的需求，所以5G移動通信要想實(shí)現(xiàn)1000倍流量的增加則必須依靠超密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來完成。密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以增加網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，同時保證系統(tǒng)容量的大量提高，但存在的缺點(diǎn)是小范圍內(nèi)將存在一定的干擾，不利于網(wǎng)絡(luò)能效的提高。
　　5G移動通信主要依靠云計(jì)算平臺，利用云計(jì)算平臺的智能配置和自動模式的切換，5G移動通信才能實(shí)現(xiàn)自動智能組網(wǎng)。
　　3 5G移動通信相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)
　　3.1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的新型技術(shù)
　　在未來的5G移動通信技術(shù)中，很有可能會采用一種集中化處理且能夠?qū)崟r進(jìn)行云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，新型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)主要的構(gòu)建思想就是將低成本的光傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行充分的利用，然后利用這個集中的中心節(jié)點(diǎn)和遠(yuǎn)端天線進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信號的傳播，可以覆蓋更加廣泛的領(lǐng)域或系統(tǒng)當(dāng)中。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的新型技術(shù)中具備開放式的設(shè)備接口協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有著虛擬化，通過利用設(shè)備中的空閑資源，有效的避免資源的重復(fù)建設(shè)，針對全頻段進(jìn)行調(diào)度，使負(fù)載達(dá)到均衡，大大提高了系統(tǒng)的維護(hù)還降低了成本。
　　3.2 新型傳輸技術(shù)
　　新型的傳輸技術(shù)也就是多天線的技術(shù)，這種多天線的傳輸技術(shù)在很早以前就已經(jīng)被提出，主要就是通過引入有源天線的陣列，使能夠支持的天線數(shù)量增加到128根，實(shí)現(xiàn)3D的天線陣列，這也就是3D-MIMO技術(shù)，可以大大的減少各個用戶之間的干擾，還能進(jìn)一步的完善無線信號的覆蓋率。目前相關(guān)的研究人員也在面向這個技術(shù)進(jìn)行全面的研究，有望在未來能夠讓5G移動通信技術(shù)支持更多的SDMA，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能并提高信號的覆蓋能力。
　　3.3 高頻段的傳輸技術(shù)
　　在當(dāng)今的移動通信技術(shù)下的頻譜資源是非常擁擠的，主要原因就是主要的頻段大多數(shù)都集中在了3GHz，但是在高頻段中能夠利用的資源卻是非常豐富的。進(jìn)一步的開發(fā)高頻段中的資源不但能夠緩解當(dāng)下的資源利用現(xiàn)狀，還能進(jìn)一步的提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣��？梢哉f這項(xiàng)技術(shù)是未來5G移動通信技術(shù)研究的發(fā)展趨勢，但是這種通信也會受到距離以及氣候環(huán)境的影響的制約，信號的穿透力也比較弱，因此這相關(guān)的技術(shù)研究和開發(fā)中，監(jiān)測中心還要針對系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及射頻器件等進(jìn)行更進(jìn)一步的研究，才能尋找出最優(yōu)化的資源配置。
　　4 結(jié)論
　　傳統(tǒng)的移動通信部署方式逐漸呈現(xiàn)出服務(wù)水平較低且傳輸效率緩慢等問題，影響到了用戶滿意度。因而在當(dāng)代社會可持續(xù)發(fā)展背景下，應(yīng)注重?cái)U(kuò)大對5G移動通信的推廣，同時注重在5G移動通信探究過程中將超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、MIMO技術(shù)、全雙工技術(shù)等技術(shù)手段應(yīng)用于其中，由此來提升整體頻率傳輸效率，并就此規(guī)避信號干擾等問題的凸顯，達(dá)到最佳的移動通信設(shè)置狀態(tài)，提升整體移動通信效果，滿足用戶需求。
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