5G移動通信發(fā)展趨勢與若干關(guān)鍵技術(shù)分析

1、    5g移動通信發(fā)展趨勢與若干關(guān)鍵技術(shù)分析    王利國摘 要：隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，人們對于移動通信技術(shù)的要求更高，4g技術(shù)在某些方面還需要繼續(xù)地進(jìn)行突破性研究，移動通信技術(shù)未來的發(fā)展方向?qū)?g技術(shù)，其技術(shù)水平會比4g移動通信技術(shù)有很大的提高。本文在對5g移動通信做了簡單的概述，并且對總體的趨勢做了進(jìn)一步的分析，通過對5g移動通信若干關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行探析。關(guān)鍵詞：5g;移動通信;發(fā)展趨勢;關(guān)鍵技術(shù)一、5g移動通信概述5g網(wǎng)絡(luò)，又被成為“第五代移動網(wǎng)絡(luò)”，它是在4g網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)之上發(fā)展起來的，而傳輸速度則是4g網(wǎng)絡(luò)的百倍之上。也就是說，幾秒鐘之內(nèi)用戶就

2、可以下載成功一部高分辨率的電影。5g技術(shù)的概念一經(jīng)提出就受到全球各地的關(guān)注與重視，它以每秒1g左右的速度進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，會為廣大用戶提供更多的便利。據(jù)全球電信運營商估計，5g移動服務(wù)將會于2020年左右開始應(yīng)用。5g移動網(wǎng)絡(luò)的性能更加優(yōu)化，它的頻譜效率高，性能可靠，應(yīng)用范圍進(jìn)一步拓展，包括且不限于地鐵、高速公路、車聯(lián)網(wǎng)等等，能夠為不同的用戶提供高清視頻、虛擬顯示等業(yè)務(wù)體驗。二、5g的業(yè)務(wù)需求1. 滿足人們對虛擬現(xiàn)實的需求在5g運行中，通過將聽覺、視覺等感覺的技術(shù)進(jìn)行集合，從而能夠使模擬系統(tǒng)帶來3d感應(yīng)，使人們在現(xiàn)實生活中能夠有一個全新的體驗，能夠加快實現(xiàn)虛擬和現(xiàn)實世界之間的交互體驗，使其從真正意

3、義上的滿足對虛擬世界的需求。2. 滿足用戶對高清視頻的需求5g移動通信傳輸速度極快，基本上能夠達(dá)到千兆傳輸?shù)乃俣?，在這里傳輸數(shù)據(jù)能夠無限制的傳輸大量的數(shù)據(jù)，使得傳送高清視頻能有一個通暢的速度，移動用戶可以獲得高速的速率，從而保證隨時隨地能夠欣賞到高清視頻。3. 滿足智慧城市的需求智慧城市的建設(shè)，是在綜合云計算、物聯(lián)網(wǎng)等一系列的網(wǎng)絡(luò)平臺與現(xiàn)實世界之間的結(jié)合，是城市升級轉(zhuǎn)型的結(jié)果。智慧城市理念下各大城市紛紛投入建設(shè)，引起了一系列的建設(shè)熱潮，未來智慧城市將會成為業(yè)界的研究熱點。未來5g移動通信將會帶來一個全新的高質(zhì)量、高速度的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，因此能夠在很大程度上促進(jìn)智慧城市的創(chuàng)建。通過使用5g移動通信，可

4、以使相關(guān)的智慧服務(wù)進(jìn)行便捷地使用、支付，達(dá)到真正意義上的滿足智慧城市的需求。4. 滿足物聯(lián)網(wǎng)的需求在未來世界，物體通過一系列的感應(yīng)裝置，通過網(wǎng)絡(luò)運行到相關(guān)的平臺，從而實現(xiàn)可靠、高速的處理，最終能夠?qū)崿F(xiàn)智能化，將定位、跟蹤、管理相結(jié)合，從而以各種無線、高速的方式來處理物聯(lián)網(wǎng)信息，實現(xiàn)真正意義上的通信保障，以各種安全的方式投入到網(wǎng)絡(luò)中。5. 滿足全新的用戶體驗在5g移動通信中，已經(jīng)基本上實現(xiàn)了以體驗為主的服務(wù)方式，而不再是運用之前的以技術(shù)為主導(dǎo)的服務(wù)理念。在5g移動通信中，將多種新型的無線接入技術(shù)和有線接入技術(shù)相結(jié)合，可以為用戶提供更加極致的體驗，從而在很大程度上實現(xiàn)用戶新體驗，加快用戶對移動通信

5、的認(rèn)可。三、5g移動通信若干關(guān)鍵技術(shù)為了更好地提高5g的運行傳輸速度，在5g系統(tǒng)的設(shè)計中將會進(jìn)一步采取頻譜效率的技術(shù)，例如一些波形設(shè)計技術(shù)、多天線技術(shù)等等。在這些無線網(wǎng)絡(luò)方面，將會在此基礎(chǔ)上采用一些新興的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)，對5g移動通信進(jìn)行新一輪提高。5g移動通信主要采用的是超高能的無線傳輸技術(shù)和高密度的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。1. 無線傳輸技術(shù)（1）大規(guī)模mimo技術(shù)mimo技術(shù)所帶來的好處主要有：大規(guī)模mimo的空間分辨率與現(xiàn)有的相比已經(jīng)得到了很大程度的加強。在這種情況下，它能夠進(jìn)一步地挖掘空間，對其維度進(jìn)行把握，使得不同的用戶能夠在同一時間自由進(jìn)行通信，從而能夠不需要增加基站密度就可以實現(xiàn)頻譜效率的提

6、高。此外，在大規(guī)模的mimo中可以將波束集中在很窄的區(qū)域內(nèi)，從而能夠大幅度地降低干擾，同時也能夠提高功率。目前，在對mimo技術(shù)的研究中，仍舊發(fā)現(xiàn)了一些不足。例如，由于傳輸方案基本采用的是tdd系統(tǒng)，在這些系統(tǒng)中，所使用的基本上都是單天線，這就導(dǎo)致它的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于基站天線的數(shù)量，使得導(dǎo)頻數(shù)量會隨著用戶的增加而不斷增加。（2）基于濾波器組的多載波技術(shù)多載波技術(shù)在無線通信系統(tǒng)中有著非常廣泛的運用，它能夠有效提高頻譜效率，對一些多徑衰落現(xiàn)象進(jìn)行對抗。但是我們能夠看到，ofdm技術(shù)也存在著一些不足之處。例如，由于各子載波具有相同的帶寬，因此在運行的過程中需要保持同步，各子載波必須保持正交現(xiàn)象，這在很大

7、程度上嚴(yán)重影響到了使用的靈活性。為了更好地解決這一問題，因此采用了基于濾波器組的多載波技術(shù)。這一技術(shù)能夠廣泛用于雷達(dá)信號處理、信號處理等方面。基于濾波器組的多載波技術(shù)，它不再需要各載波之間進(jìn)行正交，也不需要再進(jìn)行插入循環(huán)前綴。它既能夠?qū)崿F(xiàn)各載波之間的帶寬設(shè)置，同時也能夠保證其靈活控制，從而對一些細(xì)小的零件進(jìn)行控制。2. 無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（1）超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在5g系統(tǒng)中，由于其擁有無線傳輸技術(shù)，因此其注定是多種無線接入形式的。在超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，由于網(wǎng)絡(luò)密集程度較高，因此使得網(wǎng)絡(luò)節(jié)點離終端更近，從而能夠有效的促進(jìn)頻頻效率以及功率的提高，并且在更大程度上提高了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的容量，在靈活性方面也得到

8、了提高。雖然超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為5g移動通信提供了更加美好的前景，但是，由于節(jié)點之間出現(xiàn)距離減少的現(xiàn)象，導(dǎo)致系統(tǒng)中也在不斷的出現(xiàn)問題。因此，這就需要針對這一技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。在這一基礎(chǔ)上，可以通過利用有線回傳方式，這不僅能夠有效的節(jié)約資源，同樣也能夠有效的簡化程序，使得移動通信運行更好的發(fā)展。（2）自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為了和傳統(tǒng)的移動通信技術(shù)相區(qū)別，減少人力和物力資源的投入，因此在滿足客戶需求的同時，提出了在移動通信中運用自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的概念。這一概念中，是通過在網(wǎng)絡(luò)中引入自組織能力，其中包括了自我配置、自我優(yōu)化等等，從而在更大程度上減少人工的干預(yù)。目前，自組織網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)明顯呈現(xiàn)出優(yōu)勢。5g是融合、協(xié)同多

9、制式共存的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。隨著業(yè)務(wù)和時間等空間不斷地變化，因此有必要使得網(wǎng)絡(luò)部署要適應(yīng)這些動態(tài)變化。為了保證移動過程的平滑性，我們必須采用雙連接的形式對目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化選擇。（3）內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)是為了有效地解決互聯(lián)網(wǎng)質(zhì)量而提出的一種新的概念。傳統(tǒng)情況中，一般內(nèi)容的發(fā)布都由提供商完成。隨著互聯(lián)網(wǎng)訪問的急劇增加，服務(wù)器很容易出現(xiàn)高負(fù)載的現(xiàn)象，使得網(wǎng)絡(luò)更加擁塞，網(wǎng)站響應(yīng)的速度也越來越慢。在此情況下，采用緩存服務(wù)器，并且將這些服務(wù)器盡可能地分布到比較集中的區(qū)域中。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)流量和節(jié)點之間的連接關(guān)系，用戶信息會導(dǎo)向距離最近的服務(wù)點上，這樣可以使得用戶就近選取內(nèi)容，從而很好地解決網(wǎng)站響應(yīng)速度慢這一情況。3. 軟基站作為一項重要的無線移動平臺，將5g軟基站融合于同一個硬件平臺中，使其適應(yīng)各種不同的軟件需求，從而打破傳統(tǒng)的方式，對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重新架構(gòu)，使其能夠更加靈活地進(jìn)行通信，從而達(dá)到真正意義上的精簡管理，節(jié)約建網(wǎng)的成本，從而更好地服務(wù)于5g移動通信建設(shè)，在更大意義上實現(xiàn)管理提高。結(jié)語隨著時代的發(fā)展，5g技術(shù)將可能在2020年投入使用。它的出現(xiàn)，將會滿足廣大人民的需求，讓用戶更好地進(jìn)行業(yè)務(wù)體驗。目前，5g移動通信還處于研究的初期階段，這需要有關(guān)部門對一些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了解和掌握，并結(jié)合人們生活的實際需求，更好地進(jìn)行研發(fā)。參考文獻(xiàn)：1尤肖虎，潘志文，高西奇，曹淑敏，鄔賀