李彥池

【摘要】 目前5G移動通信技術已經(jīng)被各領域廣泛關注，該技術具有超高速率以及良好體驗性。本文對5G移動通信技術進行概述，重點對其關鍵技術進行討 論，并對未來發(fā)展趨勢進行了分析。

【關鍵詞】 5G 移動通信 關鍵技術

我國已經(jīng)進入100Mbps到10000Mbps的超寬帶時代，視頻流量成倍擴大[1]，5G移動通信技術也隨之被提出。5G移動通信技術是面向2020年信息網(wǎng)絡的第五代無線通信系統(tǒng)，與前四代技術相比，5G移動通信技術的典型特征具有超高速率，容量超大，從而實現(xiàn)全網(wǎng)融合。

一、5G移動通信概述

據(jù)估計，未來人們在任意地點移動速率都能達到1Gbit/ s。5G網(wǎng)絡相比于4G網(wǎng)絡，具有大規(guī)模MIMO、3D束波成型以及有源天線系統(tǒng)[2]，它的交換方式是分組轉(zhuǎn)發(fā)，基站采用高頻微蜂窩，提升系統(tǒng)容量，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡融合。5G網(wǎng)絡具有以下特點：可以實現(xiàn)實時連接，具有良好的體驗性和穩(wěn)定性，并且在密集人群中可以保證通信質(zhì)量。5G移動通信除了通信速率上的提升，還為用戶提供了更好的體驗。5G移動通信網(wǎng)絡拓撲圖如圖1所示。

二、5G移動通信的關鍵技術

1、新型多天線技術。為了滿足移動通信對數(shù)據(jù)流量的需求，提升頻譜利用率尤為重要。由此產(chǎn)生了一種新型多天線技術——該技術可以保證通信質(zhì)量以及提升頻譜利用率，新型多天線技術在無線通信領域具有多方面應用。新型多天線技術能夠提升空間分辨率，這樣可以使大量用戶在同一時間段進行通信，在基站密度不增加的前提下，大幅度降低發(fā)送功率以及減少干擾。因此，新型多天線技術在5G移動通信中起到關鍵作用，可以保證通信的可靠性、提升頻譜利用效率并且降低通信能耗，未來在通信領域會得到普遍使用。

2、高頻段的使用。在無線移動通信系統(tǒng)中，3GHz以下的頻段能夠較好地支持移動性以及具有較廣的覆蓋范圍。然而這一區(qū)間內(nèi)的頻譜資源相對緊張，因此為了緩解頻譜資源問題，應該使用3GHz以上的頻譜資源，高頻段的使用將是未來通信行業(yè)的發(fā)展趨勢，這是因為高頻段的可用帶寬相對充足，設備小型化以及較高的天線增益。

3、同時同頻全雙工。由于傳統(tǒng)無線通信手段不能實現(xiàn)同時同頻的雙向通信，因此具有一定的局限性，導致資源浪費。同時同頻全雙工技術在上/下行鏈路上可以同時同頻進行雙向通信，這樣可以提升資源利用率。然而同時同頻全雙工同樣面臨干擾問題，在傳輸信號的過程中功率相差較大，會導致同頻干擾以及自干擾，因此要想實現(xiàn)同時同頻全雙工技術，就應該針對降低干擾問題進行探討。

4、設備間直接通信技術。移動通信技術針對降低干擾問題因此具有一定的局限性。由于通信系統(tǒng)的中繼節(jié)點和基站的位置固定，因此網(wǎng)絡拓撲不夠靈活，系統(tǒng)的覆蓋和邊緣地區(qū)用戶的體驗成為亟需解決的問題。為了解決該問題，需要借助設備間的直接通信技術，該技術可以在近距離范圍內(nèi)進行直接傳輸，無需通過中間節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)。設備間直接通信技術具有低能耗、低延遲以及高傳輸速率的優(yōu)點，能夠?qū)崿F(xiàn)頻譜資源的有效利用，提升無線通信質(zhì)量，因此，設備間直接通信技術將是5G重點研究內(nèi)容。

5、自組織網(wǎng)絡。移動通信網(wǎng)絡中會使用大量的人力資源，例如網(wǎng)絡部署和運維等，這樣造成效率很低，隨著無線通信網(wǎng)絡的不斷優(yōu)化，人們已經(jīng)解決網(wǎng)絡快速發(fā)展中所遇到的問題，為了提升網(wǎng)絡部署質(zhì)量，降低網(wǎng)絡人力運維成本，提出了自組織網(wǎng)絡的概念。自組織網(wǎng)絡包括自配置和自愈合的概念，盡量避免人工干預，構(gòu)建了更智能、統(tǒng)一的5G移動通信網(wǎng)絡。

三、未來5G移動通信發(fā)展進程思考

本文對5G移動通信網(wǎng)絡發(fā)展進行討論，5G移動通信網(wǎng)絡的關鍵技術包括新型天線技術、高頻段技術、全雙工同時同頻、設備間的直接技術以及自組織網(wǎng)絡，這些技術保證了通信的可靠性、提升頻譜效率并且降低通信能耗，在未來會在通信領域得到普遍使用，但是仍存在一定問題，例如高頻段器材使用相對不成熟，使用成本較高，同時同頻全雙工技術的干擾問題，都有待進一步探討。因此需要進一步對移動通信網(wǎng)絡進行研究，實現(xiàn)更智能的、統(tǒng)一的5G移動通信網(wǎng)絡。

參 考 文 獻

[1] 王志勤，羅振東，魏克軍.5G業(yè)務需求分析及技術標準進程[J].中興通訊技術，2014，20（02）：2-4

[2]秦飛，康紹麗.融合、演進與創(chuàng)新的5G技術路線[J].電信網(wǎng)技術，2013（9）：11-15