5G移動通信的關(guān)鍵技術(shù)及其進(jìn)程

龔小松

廣東省電信規(guī)劃設(shè)計院有限公司，廣東 廣州 510630

5G移動通信的關(guān)鍵技術(shù)及其進(jìn)程

龔小松

廣東省電信規(guī)劃設(shè)計院有限公司，廣東 廣州 510630

5G移動通信時代的到來，為人們的生產(chǎn)、生活帶來了很大的便利。但是，由于受到多種因素的限制，在應(yīng)用5G移動通信關(guān)鍵技術(shù)方面，仍舊存在諸多的缺陷。因此，在5G移動通信技術(shù)發(fā)展的過程中，要求相關(guān)管理人員應(yīng)掌握其關(guān)鍵技術(shù)，并且將理論轉(zhuǎn)變?yōu)閷嵺`應(yīng)用，從而加快信息化時代的發(fā)展進(jìn)程?；诖耍攸c分析了當(dāng)前5G移動通信的關(guān)鍵技術(shù)及其進(jìn)程。

5G移動通信；關(guān)鍵技術(shù)；進(jìn)程

1 5G移動通信包括的關(guān)鍵技術(shù)

1.1 無線傳輸技術(shù)

在5G移動通信技術(shù)的發(fā)展過程中，頻譜效率逐漸被重視，進(jìn)而引入了大規(guī)模MIMO技術(shù)（即多入多出技術(shù)）。MIMO技術(shù)是指在發(fā)射端和接收端分別使用多個發(fā)射天線和接收天線，使信號通過發(fā)射端和接收端的多個天線傳送和接收，從而改善通信質(zhì)量，這種多天線技術(shù)可以明顯提高系統(tǒng)頻譜和傳輸?shù)目煽啃?。同時，通過增加天線的數(shù)量，還可以大幅度地提升系統(tǒng)容量。傳統(tǒng)的LET系統(tǒng)中，天線數(shù)量不能超過4根；在LET-A系統(tǒng)中，天線數(shù)量不能超過8根；而有源多天線技術(shù)，可支持的協(xié)作天線數(shù)量將達(dá)到128根。大規(guī)模MIMO技術(shù)有空間分辨率較高、頻譜效率高、可以減少干擾和天線數(shù)量夠多時線性編碼和檢測可以達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)的優(yōu)點，這些都對提升用戶體驗提供了技術(shù)支持。

1.2 無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

5G移動通信網(wǎng)絡(luò)包括多種無線接入技術(shù)，例如4G、5G、LTE、WLAN等。為了處理好多種無線接入方式并存的問題，人們提出了超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的概念。超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)拉近了終端和節(jié)點之間的距離，進(jìn)而擴(kuò)展了網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍和系統(tǒng)容量，同時也提升了頻譜效率。但是由于節(jié)點距離的減少，使得網(wǎng)絡(luò)部署更加復(fù)雜，容易出現(xiàn)不兼容的問題。同時也會帶來很大的干擾，減低網(wǎng)絡(luò)能效。自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是指增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的自組織能力，使網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行自規(guī)劃、自配置、自優(yōu)化和自愈合等操作。這種技術(shù)可以有效地減少人力資源和運行成本的浪費，改善傳統(tǒng)移動通信網(wǎng)絡(luò)依靠人工方式完成網(wǎng)絡(luò)部署和運維的現(xiàn)狀，提升了系統(tǒng)的智能性。[1]

1.3 全雙工技術(shù)

全雙工技術(shù)主要是指在同一頻段所進(jìn)行的雙向通信的一種技術(shù)手段。當(dāng)前在無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中，因網(wǎng)絡(luò)側(cè)中固有的發(fā)射信號對接收信號的干擾，雙向線路是通過頻率對其信號加以區(qū)分，同頻進(jìn)行雙向通信技術(shù)還不是特別完善，所以還無法實現(xiàn)同頻或同時的雙向通信。

1.4 超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

5G移動通信系統(tǒng)在投入使用時不但可以帶來新型的無線傳輸技術(shù)，同時也會帶來改善后的無線傳輸技術(shù)。因此，5G移動通信系統(tǒng)事實上也是各種無線接入方式結(jié)合在一起的一種新型通信系統(tǒng)。這些無線接入方式在運輸過程中被同時利用，便構(gòu)成了多層覆蓋異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。對于未來發(fā)展過程中的無線網(wǎng)絡(luò)，各種無線傳輸技術(shù)的部署密度都會有十分明顯的提高，各站點之間的距離和當(dāng)前站點相比較也會有明顯的縮小，支持用戶的范圍也會明顯擴(kuò)大，甚至可以達(dá)到每個用戶對應(yīng)一個移動通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)節(jié)點，形成一種超密集的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。[2]

2 5G移動通信技術(shù)的進(jìn)程

3G、4G移動通信技術(shù)推動了寬帶無線移動通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展進(jìn)程，使我國移動通信技術(shù)水平不斷提高[3]。隨著5G移動通信技術(shù)的快速發(fā)展，在全球移動通信領(lǐng)域中出現(xiàn)了新一輪的競爭。因此，現(xiàn)階段我國通信領(lǐng)域面臨的主要任務(wù)是布局、構(gòu)造開放式的研發(fā)氛圍，以使5G通信技術(shù)能夠在激烈的市場競爭中占據(jù)優(yōu)勢地位。2013年，在移動通信技術(shù)發(fā)展的過程中，政府進(jìn)行了宏觀調(diào)控，從而成立了5G移動通信研究院。明確規(guī)定了5G移動通信技術(shù)的發(fā)展前景、經(jīng)營業(yè)務(wù)，從而建立5G移動通信框架，將5G通信技術(shù)融入國際化發(fā)展的進(jìn)程之中，為5G移動通信技術(shù)的發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。

3 5G移動通信技術(shù)的展望

2020年，5G移動通信技術(shù)將被投入商業(yè)，以適應(yīng)未來移動數(shù)據(jù)爆炸式增長的業(yè)務(wù)需求，這也標(biāo)志著5G時代的開始?！靶畔㈦S心至，萬物觸手及”，這是我們對未來5G時代的美好愿景。5G時代的來臨，將滿足人們對虛擬現(xiàn)實、智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)、高清視頻下載等方面的新需求，人們的生活方式也將發(fā)生翻天覆地的變化。

總而言之，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)。

[1]卓業(yè)映，陳建民，王銳.5G移動通信發(fā)展趨勢與若干關(guān)鍵技術(shù)[J].中國新通信，2015（8）：13-14.

[2]蔡志猛.5G移動通信發(fā)展趨勢與若干關(guān)鍵技術(shù)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2015（2）：41.

Key Technology and Process of 5G Mobile Communication

Gong Xiaosong
Guangdong Telecom Planning & Design Institute Co., Ltd., Guangdong Guangzhou 510630

The arrival of 5G mobile communication era has brought great convenience to people's production and life.However, due to a variety of factors, there are still many defects in the application of 5G mobile communications key technologies. Therefore, in the process of the development of 5G mobile communication technology, the relevant managers should master the key technologies, and change the theory into practical applications, so as to speed up the development process of the information age. Based on this, the key technologies and processes of 5G mobile communication are analyzed emphatically.

5G mobile communication; key technology; process

TN929.5

A

1009-6434（2017）3-0035-02