5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)與相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的研究

陳銳峰

摘 要：根據(jù)我國(guó)移動(dòng)通信發(fā)展規(guī)劃，可知到2020年我國(guó)將正式進(jìn)入5G時(shí)代，即標(biāo)志著我國(guó)商用移動(dòng)通信系統(tǒng)正式升級(jí)更新至第五代。由于在5G移動(dòng)通信領(lǐng)域中將會(huì)運(yùn)用更多先進(jìn)的移動(dòng)通信技術(shù)手段，因此相比于以往的2G、3G和4G移動(dòng)通信，5G移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)更為明顯。在這一背景下，本文將結(jié)合相關(guān)研究資料，著重圍繞5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)及其相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析研究。

關(guān)鍵詞：5G移動(dòng)通信技術(shù);發(fā)展趨勢(shì);關(guān)鍵技術(shù)

引言：本文通過(guò)探究5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)與相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)，不僅可以有效幫助人們對(duì)5G移動(dòng)通信形成正確認(rèn)知，熟悉、了解其中的關(guān)鍵技術(shù)并準(zhǔn)確把握5G移動(dòng)通信的未來(lái)發(fā)展方向。同時(shí)，本文在為相關(guān)研究人員提供必要理論參考之余，也可以為5G移動(dòng)通信技術(shù)未來(lái)的研發(fā)與長(zhǎng)效發(fā)展給予必要指導(dǎo)與幫助。

一、5G移動(dòng)通信的發(fā)展趨勢(shì)分析

現(xiàn)階段5G移動(dòng)通信技術(shù)系統(tǒng)，建立在無(wú)線技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)不斷優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，在實(shí)現(xiàn)5G移動(dòng)通信技術(shù)與其他眾多先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有機(jī)整合下，力求達(dá)到進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò)速度、增強(qiáng)用戶體驗(yàn)感的效果。與以往的3G、4G移動(dòng)通信相比，5G移動(dòng)通信技術(shù)可以有效保障信息的高效、安全傳輸，確保信息傳輸具有較高的速率和質(zhì)量水平[1]。而未來(lái)，5G移動(dòng)通信還將重點(diǎn)提升無(wú)線傳輸速度、發(fā)展更優(yōu)、更加智能的通信系統(tǒng)，深入挖掘、探索更多的頻率與頻譜資源并對(duì)其進(jìn)行充分利用。具體來(lái)說(shuō)，作為5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的核心技術(shù)，無(wú)線傳輸技術(shù)直接決定著5G網(wǎng)絡(luò)通信效率，因此我國(guó)未來(lái)還將加大該方面的技術(shù)攻關(guān)，并通過(guò)大力引進(jìn)先進(jìn)的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及其他相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)，在持續(xù)對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化下，重點(diǎn)對(duì)高頻段頻譜資源進(jìn)行深入挖掘與充分利用，從而使得5G移動(dòng)通信技術(shù)可以真正獲得長(zhǎng)效發(fā)展?；诖?，本文認(rèn)為，未來(lái)我國(guó)5G移動(dòng)通信還將呈現(xiàn)出高度重視用戶體驗(yàn)度、網(wǎng)絡(luò)性能更優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)覆蓋率更高的特點(diǎn)，運(yùn)營(yíng)商也將繼續(xù)加大對(duì)用戶流量等關(guān)鍵信息數(shù)據(jù)的采集、分析與使用力度，根據(jù)其實(shí)際情況對(duì)5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行科學(xué)、靈活配置調(diào)整，從而在保障各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)資源得以實(shí)現(xiàn)充分利用的同時(shí)，可以有效幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化的根本目標(biāo)。

二、5G移動(dòng)通信的主要關(guān)鍵技術(shù)分析

（一）大規(guī)模MIMO技術(shù)

5G移動(dòng)通信的發(fā)展離不開(kāi)眾多關(guān)鍵技術(shù)作為支撐，其中一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)即為大規(guī)模MIMO技術(shù)。MIMO技術(shù)指的就是多輸入多輸出技術(shù)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)即為多天線發(fā)射以及多天線技術(shù)。在大規(guī)模MIMO技術(shù)中，需要為其技術(shù)基站配置眾多天線，并采用集成化技術(shù)將配置的大量天線集中在同一個(gè)基站中。5G移動(dòng)通信在實(shí)際運(yùn)用大規(guī)模MIMO技術(shù)的過(guò)程中，主要是通過(guò)優(yōu)化整合若干天線空間資源，以此有效達(dá)到提升通信質(zhì)量、增強(qiáng)頻譜頻率的效果。在此基礎(chǔ)上對(duì)集中通信范圍進(jìn)行適當(dāng)約束，以最大程度地減少通信設(shè)備信號(hào)干擾。此外，通過(guò)運(yùn)用大規(guī)模MIMO技術(shù)的過(guò)程中，通過(guò)對(duì)發(fā)射功率進(jìn)行適當(dāng)控制，也可以在一定程度上達(dá)到提升基站功率效率的目的。

（二）多天線傳輸技術(shù)

多天線傳輸技術(shù)同樣也是5G移動(dòng)通信中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，通過(guò)將其靈活運(yùn)用在5G移動(dòng)通信領(lǐng)域中，旨在對(duì)眾多天線資源進(jìn)行充分利用，從而使得5G移動(dòng)通信可以實(shí)現(xiàn)高頻譜的充分利用，確保高頻譜利用率至少可以提高10倍。同時(shí)在該項(xiàng)技術(shù)中，因主要采用陣列天線，故而其不僅有助于提升天線覆蓋率，同時(shí)還能夠達(dá)到節(jié)能降耗的效果。這主要是由于在5G移動(dòng)通信中，海量用戶空間分多址支持會(huì)使得通信網(wǎng)絡(luò)傳輸功率得到相應(yīng)降低，在多天線傳輸技術(shù)的作用下，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)全覆蓋的同時(shí)，達(dá)到節(jié)能的效果。具體來(lái)說(shuō)，在5G移動(dòng)通信中，通過(guò)適當(dāng)引入一定量的有源天線陣，并增加一定基站側(cè)協(xié)同天線數(shù)量，在將原本的二維天線陣擴(kuò)展成三線天線陣下，配合使用高頻毫米波技術(shù)，可以有效避免各用戶在運(yùn)用5G移動(dòng)通信的過(guò)程中，同級(jí)用戶之間相互干擾。并且多天線傳輸技術(shù)支持智能配置多用戶波束，有助于提升無(wú)線信號(hào)覆蓋力。

（三）自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)即SON技術(shù)，是5G移動(dòng)通信中的關(guān)鍵技術(shù)之一，該項(xiàng)技術(shù)具備自配置與自愈合、自規(guī)劃與自優(yōu)化等眾多優(yōu)勢(shì)功能[2]。將其運(yùn)用在5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，對(duì)于優(yōu)化5G移動(dòng)通信質(zhì)量、發(fā)展自動(dòng)化運(yùn)營(yíng)等均具有十分重要的幫助作用。這主要是由于，引入自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)下的5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，將會(huì)自動(dòng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)性能要求及其運(yùn)行情況，對(duì)5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自動(dòng)規(guī)劃、自動(dòng)優(yōu)化與自動(dòng)維護(hù)，相比于以往傳統(tǒng)移動(dòng)通信技術(shù)，自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用可以有效幫助5G移動(dòng)通信大幅減少人工操作程度，緩解工作人員沉重工作壓力，而由于許多傳統(tǒng)人工操作程序被自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所替代，因此未來(lái)5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的所需人力資源成本、運(yùn)行成本費(fèi)用也將更少，有助于移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商獲得更多經(jīng)濟(jì)效益。

（四）超密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

發(fā)展于4G移動(dòng)通信技術(shù)之上的5G移動(dòng)通信，在解決4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，信息傳輸需求會(huì)隨著時(shí)間與地點(diǎn)的變化而出現(xiàn)不均勻特點(diǎn)的問(wèn)題，主要通過(guò)采用超密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在將眾多先進(jìn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)統(tǒng)一接入至5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，用以進(jìn)一步擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋面，并可以有效增加移動(dòng)通信系統(tǒng)容量。在實(shí)際運(yùn)用超密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的過(guò)程中，首先需要在5G移動(dòng)通信基站外的指定位置處設(shè)置眾多天線，以此有效擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)范圍面積，同時(shí)還需要在基站外布置眾多密集網(wǎng)絡(luò)，令其相互協(xié)作，從而確保5G移動(dòng)通信具有較強(qiáng)的時(shí)效性和精準(zhǔn)性[3]。其次，通過(guò)結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸當(dāng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的距離進(jìn)行適當(dāng)縮短，從而使得區(qū)域范圍內(nèi)的用戶能夠擁有更多可利用系統(tǒng)容量，由此獲得更快的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸速度。

結(jié)束語(yǔ)：總而言之，5G移動(dòng)通信技術(shù)所具備的高效率、低能耗等優(yōu)勢(shì)特征，決定了其在我國(guó)未來(lái)移動(dòng)通信市場(chǎng)中具有良好發(fā)展前景。伴隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，未來(lái)我國(guó)也將持續(xù)加大對(duì)5G移動(dòng)通信尤其是包括大規(guī)模MIMO技術(shù)、超密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等在內(nèi)的各項(xiàng)相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的研究力度，從而不斷提升5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)性能，為廣大用戶提供更優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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