5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)及分析

李丹雪+張宗遲

摘要：為了更好地適應(yīng)未來(lái)海量移動(dòng)式數(shù)據(jù)的爆炸式增長(zhǎng)，第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。在當(dāng)前形勢(shì)下，已經(jīng)對(duì)5G通信技術(shù)的愿景和需求進(jìn)行了全面、系統(tǒng)地分析，這樣可以有效推動(dòng)對(duì)5移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究。如何把現(xiàn)有技術(shù)和一些潛在技術(shù)整合在一起，成為下一步研究的重要內(nèi)容。本文對(duì)5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行 了全面、系統(tǒng)地分析，從而為5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展提供了大量的理論依據(jù)，為5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展注入活力。

關(guān)鍵詞：5G；移動(dòng)通信；網(wǎng)絡(luò)；技術(shù)

中圖分類號(hào)：TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）06-0038-01

1 5G移動(dòng)通信的基本概述

在移動(dòng)通信技術(shù)水平不斷提高的背景下，5G移動(dòng)通信技術(shù)預(yù)計(jì)在2020年將會(huì)成為主要的移動(dòng)系統(tǒng)，會(huì)為人們的工作河北生活提供更多的便利。5G無(wú)論是資源利用率、傳輸速率、以及頻普利用率等方面，都比4G有優(yōu)勢(shì)，可以說(shuō)5G是對(duì)4G的一個(gè)技術(shù)的完善和升級(jí) 。更為重要的是5G的用戶體驗(yàn)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋性能也得到了極大的提高。5G提高了信息處理的效率，改變了傳統(tǒng)信息系統(tǒng)處理信息效率低的問(wèn)題。通過(guò)研究可以發(fā)現(xiàn)，5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在整個(gè)社會(huì)領(lǐng)域運(yùn)用的是比較廣泛的，對(duì)人們的生活和經(jīng)濟(jì)有著深遠(yuǎn)的影響。多媒體技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)間的關(guān)系是比較密切的，利用多媒體技術(shù)傳輸信息也是有利于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的完善的。

2 5G的應(yīng)用場(chǎng)景

3G和4G主要運(yùn)用在于“移動(dòng)寬帶”這一場(chǎng)景中，可以為用戶提供一個(gè)更高的系統(tǒng)容量以及更快的無(wú)線接入速率。預(yù)計(jì)到2020年，將會(huì)廣泛運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)，人們的生活和工作會(huì)發(fā)生翻天覆地的變化。智能電網(wǎng)、智慧城市、移動(dòng)醫(yī)療等都會(huì)出現(xiàn)。5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展將會(huì)是令人震撼的，會(huì)支持虛擬現(xiàn)實(shí)、超清視頻等應(yīng)用服務(wù)。例如，會(huì)有緊急語(yǔ)音通話、無(wú)人機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、等場(chǎng)景。倘若5G運(yùn)用到這些場(chǎng)景中將會(huì)成功、高效地解決4G移動(dòng)通信技術(shù)無(wú)法解決的問(wèn)題。所以對(duì)未來(lái)5G移動(dòng)通信技術(shù)的研究只有更加全面、系統(tǒng)，才能為5時(shí)代的到來(lái)提供動(dòng)力。

3 5G網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)

3.1 超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)

在當(dāng)前，對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)的研究是處于一個(gè)初級(jí)階段，關(guān)于5G網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)的一些內(nèi)容都是未知的。未來(lái)5G網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)將會(huì)是網(wǎng)絡(luò)多元化、寬帶化、綜合化、智能化。未來(lái)5G網(wǎng)絡(luò)提高數(shù)據(jù)流量的關(guān)鍵技術(shù)將會(huì)是超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。未來(lái)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線節(jié)點(diǎn)的數(shù)量會(huì)增加，在宏站覆蓋區(qū)內(nèi)，站點(diǎn)間距離將保持10m以內(nèi)，并且支持在每1km2范圍內(nèi)為25000個(gè)用戶提供服務(wù)。同時(shí)也可能出現(xiàn)活躍用戶，這樣可以讓人們感受無(wú)線上網(wǎng)的極快速度。在未來(lái)可以實(shí)現(xiàn)用戶與服務(wù)節(jié)點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，極大提高上網(wǎng)速度。相信我們對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)都不陌生。人們對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的需求也變得越來(lái)越大，在餐廳、公園、超市、醫(yī)院、學(xué)校等都覆蓋了大量的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，極大地方便了人們的工作、學(xué)習(xí)和生活。所以無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信方式也在不斷的完善中。國(guó)家應(yīng)該加大對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的資金投入和政策的鼓勵(lì)和支持，這樣無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展的會(huì)更加長(zhǎng)遠(yuǎn)，能真正的為廣大人民服務(wù)。

在超密集網(wǎng)絡(luò)中，密集地部署會(huì)增加小區(qū)邊界數(shù)量，導(dǎo)致頻繁復(fù)雜的切換。所以為了滿足移動(dòng)性需求，會(huì)研究出一種新型的切換算法，對(duì)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)部署技術(shù)也會(huì)行全面、系統(tǒng)地研究，可以說(shuō)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的研究會(huì)是一個(gè)重點(diǎn)。用戶部署的大量節(jié)點(diǎn)的開(kāi)啟和關(guān)閉是沒(méi)有規(guī)律的，這就造成了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜透蓴_具有大范圍動(dòng)態(tài)變化。

3.2 自組織網(wǎng)絡(luò)

自組織網(wǎng)絡(luò)是5G網(wǎng)絡(luò)必不可少的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)解決的關(guān)鍵問(wèn)題主要包括兩方面的內(nèi)容，網(wǎng)絡(luò)部署階段的自規(guī)劃和自配置；網(wǎng)絡(luò)維護(hù)階段的自優(yōu)化和自愈合。新增網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的配置具有低成本、安裝簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，基于這項(xiàng)技術(shù)的這些優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)即插即用，總得來(lái)說(shuō)是比較方便的。自優(yōu)化對(duì)減少業(yè)務(wù)工作量有著極大的幫助，同時(shí)自由化也可以極大提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。而在提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量方面主要運(yùn)用的方式是運(yùn)用UE和ENB測(cè)量，在本地ENB或網(wǎng)絡(luò)管理方面進(jìn)行參數(shù)自優(yōu)化。自愈合指系統(tǒng)對(duì)于自動(dòng)檢測(cè)問(wèn)題、定位問(wèn)題和排除故障有很的幫助，可以給用戶一個(gè)完美的體驗(yàn)。

3.3 內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)

D2D通信是一種基于蜂窩系統(tǒng)的近距離數(shù)據(jù)直接傳輸技術(shù)。D2D會(huì)話的數(shù)據(jù)直接在終端之間進(jìn)行傳輸，不需要通過(guò)基站轉(zhuǎn)發(fā)，而相關(guān)的控制信令，如會(huì)話的建立、維持、無(wú)線資源分配以及計(jì)費(fèi)、鑒權(quán)、識(shí)別、移動(dòng)性管理等仍由蜂窩網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)。蜂窩網(wǎng)絡(luò)引入D2D通信，可以減輕基站負(fù)擔(dān)，降低端到端的傳輸時(shí)延，提升頻譜效率，降低終端發(fā)射功率。

4 結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)今信息化時(shí)代，移動(dòng)通信技術(shù)在各行各業(yè)中都彰顯了它獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。電子商務(wù)、物流配送等都是利用移動(dòng)通信技術(shù)進(jìn)行發(fā)展的領(lǐng)域，這些行業(yè)通過(guò)利用移動(dòng)通信技術(shù)提高了工作效率和質(zhì)量。相信在不久的將來(lái)，5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)會(huì)迅猛發(fā)展。

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