5G移動(dòng)通信相關(guān)技術(shù)與國內(nèi)發(fā)展趨勢展望

韋皓仁

廣東郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東 廣州510630

現(xiàn)如今我國移動(dòng)通信技術(shù)在高速發(fā)展，與4G移動(dòng)通信技術(shù)相比，5G移動(dòng)通信技術(shù)在安全性、用戶體驗(yàn)、傳輸速率以及容量等方面都有了很大提升。隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，5G移動(dòng)通信技術(shù)必然會(huì)和其他通信技術(shù)展開更多的結(jié)合，促進(jìn)我國移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)更好更快地發(fā)展。

一、無線傳輸技術(shù)

1.MIMO技術(shù)

截至目前，多天線技術(shù)在4G移動(dòng)通信、WLAN（無線局域網(wǎng)絡(luò)）、LTE（長期演進(jìn)技術(shù)）等領(lǐng)域中得到了非常廣泛的應(yīng)用，可以有效提升安全性以及頻譜效率，同時(shí)，天線數(shù)與安全性、頻譜效率呈正比關(guān)系。尤其是在信號(hào)接收以及發(fā)射天線較多的時(shí)候，MIMO（多輸入多輸出）信道容量會(huì)伴隨著天線數(shù)最小值呈現(xiàn)出一種類似線性的增長關(guān)系，借助大規(guī)模的MIMO技術(shù)可提高功率效率，降低節(jié)點(diǎn)干擾，挖掘出更多具有深度的空間資源。

2.全雙工技術(shù)

全雙工技術(shù)是指同時(shí)且同頻展開雙向通信的技術(shù)。之前使用的無線通信網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)側(cè)和終端側(cè)在進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送及接收時(shí)會(huì)受到一定的干擾，因技術(shù)限制并不能實(shí)現(xiàn)同時(shí)且同頻的雙向通信，這在一定程度上導(dǎo)致了無線資源的巨大浪費(fèi)。全雙工技術(shù)可以對(duì)頻譜展開靈活的使用，從而有效提升頻譜的實(shí)際利用率，因此該技術(shù)是5G移動(dòng)通信發(fā)展中的一個(gè)非常關(guān)鍵的技術(shù)。然而現(xiàn)階段全雙工技術(shù)存在一定的問題，即信號(hào)接收功率和發(fā)送功率存在很大的差異，因此需要人們加大研究力度，對(duì)該技術(shù)進(jìn)行改善[1]。

二、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

1.超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

通過相關(guān)調(diào)查研究可以發(fā)現(xiàn)，將小區(qū)半徑縮小對(duì)提升單位面積內(nèi)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸能力以及頻譜資源的空間復(fù)用率有著非常重要的意義，而要想有效縮短小區(qū)半徑則需對(duì)小區(qū)展開分裂來實(shí)現(xiàn)。然而現(xiàn)階段盡管小區(qū)半徑在不斷縮短，但要想獲得最優(yōu)的站點(diǎn)變得十分困難，進(jìn)而影響了小區(qū)的繼續(xù)分裂。面對(duì)這種情況，如借助增加低功率節(jié)點(diǎn)數(shù)量的方式來提升系統(tǒng)容量，就會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)變得更加密集，甚至在將來站點(diǎn)和用戶都有可能呈現(xiàn)相同數(shù)值，最終形成一個(gè)超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。盡管超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具備有一定的發(fā)展前景，但伴隨著間距的不斷縮短，節(jié)點(diǎn)的不斷增加，很多和系統(tǒng)相互矛盾的問題也隨之而來，例如節(jié)能配置、節(jié)點(diǎn)協(xié)同、相鄰節(jié)點(diǎn)干擾等問題，所以國家需加強(qiáng)對(duì)超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研發(fā)力度，從而更好地促進(jìn)5G移動(dòng)通信的發(fā)展。

2.自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

傳統(tǒng)的移動(dòng)通信系統(tǒng)的管理以及運(yùn)行工作需用到大量的人力，這在一定程度上會(huì)導(dǎo)致運(yùn)營商人力成本消耗較大，再加上移動(dòng)通信的不斷發(fā)展，人工管理以及運(yùn)行模式依然不能滿足網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提出的要求，因此被稱為自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的SON技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生。該技術(shù)以降低成本、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的自優(yōu)化、自維護(hù)及自組織。截至目前，自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)憑借著自身的巨大優(yōu)勢，已成為移動(dòng)通信行業(yè)中非常重要的一項(xiàng)技術(shù)。

3.SDN技術(shù)

SDN技術(shù)也被稱作是軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是指將路由器等一些控制工程分離開來，然后借助特定的控制器來對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備展開控制，通常分為應(yīng)用層、控制層及設(shè)備層?？刂茖涌梢酝ㄟ^接口實(shí)現(xiàn)和設(shè)備層設(shè)備之間的交互，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的控制（如圖1）。盡管SDN技術(shù)具備有一定的優(yōu)勢，但它還僅僅處在探索階段，需對(duì)其進(jìn)行不斷完善。

圖1

三、國內(nèi)發(fā)展趨勢展望

進(jìn)入21世紀(jì)，我國開始充分意識(shí)到進(jìn)行移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重要性，按照順序連續(xù)啟動(dòng)了3G移動(dòng)通信及4G移動(dòng)通信的相關(guān)戰(zhàn)略研究計(jì)劃，加快了無線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)速度，我國的通信技術(shù)水平也得到了很大的提升，實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)通信行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化及研發(fā)化發(fā)展。與此同時(shí)，我國在分布式無線網(wǎng)絡(luò)研究方面也取得了重大的理論成果，舉例說明，由我國研發(fā)的TD技術(shù)如今已成功納入國際標(biāo)準(zhǔn)范疇，小米、華為等移動(dòng)通信企業(yè)在市場的占有率也得到了很大提升，我國的移動(dòng)通信技術(shù)在國際上具有很強(qiáng)的競爭力。

從現(xiàn)狀來看，5G移動(dòng)通信發(fā)展是全球移動(dòng)通信行業(yè)的一個(gè)重要的發(fā)展機(jī)遇，任何一個(gè)國家若想在5G移動(dòng)通信發(fā)展中占據(jù)優(yōu)勢地位，就必須提前進(jìn)行各種布局，并創(chuàng)建具有開放性的研發(fā)環(huán)境，這可以看出我國信息行業(yè)在接下來的發(fā)展過程中一個(gè)非常重要的任務(wù)就是進(jìn)行5G移動(dòng)通信相關(guān)技術(shù)的研發(fā)?？v觀我國移動(dòng)通信技術(shù)的演進(jìn)，早在 2013年，我國就成立了IMT-2020（5G）推進(jìn)組，并明確了5G移動(dòng)通信的技術(shù)需求、經(jīng)營范圍、發(fā)展趨勢等內(nèi)容，逐漸確立了5G移動(dòng)通信發(fā)展的構(gòu)架，并借助研究所、企業(yè)、學(xué)校等社會(huì)各界力量來促進(jìn)5G移動(dòng)通信的穩(wěn)定發(fā)展。另外，國家高度重視無線技術(shù)及l(fā)TE未來發(fā)展相關(guān)工作，增加了研發(fā)投入，希望可以做好5G移動(dòng)通信技術(shù)研發(fā)的準(zhǔn)備工作[2]。

在863計(jì)劃中，我國正式啟動(dòng)了5G移動(dòng)通信系統(tǒng)先期研究重大項(xiàng)目，力爭在2020年成為5G時(shí)代的全球領(lǐng)跑者之一。項(xiàng)目重點(diǎn)對(duì)網(wǎng)路結(jié)構(gòu)布局、射頻技術(shù)、無線組網(wǎng)等技術(shù)展開研究，同時(shí)完成性能評(píng)估、原型設(shè)計(jì)、無線傳輸試驗(yàn)等一些初級(jí)工作。

此外，在5G研究上，相關(guān)部門也應(yīng)持開放共贏的態(tài)度和眾多國際廠商合作，依托5G移動(dòng)通信研發(fā)國際論壇，推動(dòng)國際技術(shù)交流與合作研究，不斷擴(kuò)大我國移動(dòng)通信的國際影響力，從而真正提升我國在5G移動(dòng)通信方面的競爭力。

四、結(jié)語

綜上所述，移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)在不斷發(fā)展，到2020年5G移動(dòng)通信將實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，帶給移動(dòng)用戶新的感受和體驗(yàn)，然而現(xiàn)在5G移動(dòng)通信還僅處于初級(jí)階段，需相關(guān)部門展開性能評(píng)估、技術(shù)研發(fā)等工作，使我國占領(lǐng)優(yōu)勢地位，促進(jìn)其更好地發(fā)展?！?/p>

[1]楊隨虎.5G移動(dòng)通信相關(guān)技術(shù)與國內(nèi)發(fā)展趨勢展望[J].自動(dòng)化與儀器儀表,2016（11）：82-83.

[2]劉影帆,孫斌.5G移動(dòng)通信技術(shù)及發(fā)展探究[J].通信技術(shù),2017（2）：287-291.