李婷 河南財(cái)政金融學(xué)院

5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)與若干關(guān)鍵技術(shù)分析

李婷 河南財(cái)政金融學(xué)院

伴隨信息時(shí)代的來(lái)臨和移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位也在不斷提高，并逐漸成為促進(jìn)5G移動(dòng)通信可持續(xù)發(fā)展的巨大推動(dòng)力。5G移動(dòng)通信在現(xiàn)代社會(huì)的不斷發(fā)展，社會(huì)各界人士對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)注度也在逐步提升。而作為現(xiàn)代前沿技術(shù)的一種，5G移動(dòng)通信仍舊處于探索發(fā)展的階段，相關(guān)技術(shù)還不是十分的完善。對(duì)此，本文以5G移動(dòng)通信為立足點(diǎn)，通過(guò)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)基本概念和發(fā)展趨勢(shì)的分析，從而就其內(nèi)部包含的若干關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)研究。

5G移動(dòng)通信 發(fā)展趨勢(shì) 關(guān)鍵技術(shù) 分析

前言

就移動(dòng)通信行業(yè)來(lái)看，有最初的2G、3G到如今的4G，已經(jīng)取得了帶有突破性特點(diǎn)的成就，且這些技術(shù)在不同的應(yīng)用階段都帶有屬于自己的特色。特別是現(xiàn)在應(yīng)用范圍最廣的4G通信技術(shù)，更是為人們的工作與生活帶來(lái)了極大的便利。在4G技術(shù)逐漸發(fā)展，應(yīng)用程度不斷加深的今天，5G通信技術(shù)也獲得了良好的發(fā)展機(jī)遇。因此，了解當(dāng)前5G移動(dòng)通信的發(fā)展趨勢(shì)和其中包含的若干關(guān)鍵技術(shù)十分必要。

一、5G移動(dòng)通信簡(jiǎn)單概述

為了能夠更好的滿(mǎn)足我國(guó)移動(dòng)通信行業(yè)的發(fā)展需求，推動(dòng)該行業(yè)良好發(fā)展，5G通信技術(shù)對(duì)資源的利用率、傳輸速度和效率、對(duì)頻譜的利用率等，都要高于4G移動(dòng)通信。并且，5G通信能夠提升無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、傳輸時(shí)延、用戶(hù)體驗(yàn)等其他方面的覆蓋性能。特別是該移動(dòng)通信在融入了現(xiàn)階段先進(jìn)無(wú)線移動(dòng)技術(shù)之后，5G通信也在朝著智能化、全面化、自動(dòng)化的方向逐漸發(fā)展。此外，5G通信的特點(diǎn)主要是因?yàn)槠鋵?duì)設(shè)計(jì)理念、頻率利用效率、通信系統(tǒng)性能等方面的能力較強(qiáng)；對(duì)能源消耗量較低、運(yùn)營(yíng)成本不高，因此就受到了移動(dòng)通信行業(yè)中大部分工作人員的需求。

二、5G通信的發(fā)展趨勢(shì)

（一）盡量滿(mǎn)足人們的虛擬現(xiàn)實(shí)和高清視頻需求

5G通信在運(yùn)行的過(guò)程中，是通過(guò)將視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)等其他感覺(jué)利用一定的技術(shù)手段集合到一起，以此來(lái)確保通信模擬系統(tǒng)可以帶給用戶(hù)3D感應(yīng)，讓人們能夠在現(xiàn)實(shí)生活中獲得全新體驗(yàn)，從而將現(xiàn)實(shí)世界和虛擬世界間交互體驗(yàn)的發(fā)展目標(biāo)可以順利實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而從真正意義上滿(mǎn)足人們對(duì)虛擬世界的情感需求[1]。由于5G通信傳輸信息數(shù)據(jù)的速度相對(duì)較快，基本上每秒可以達(dá)到千兆傳輸速度。因此，利用5G通信可以無(wú)限制傳輸大量信息數(shù)據(jù)，這就使得其能夠在傳輸高清食品時(shí)也可以有十分通暢的傳輸速度，讓移動(dòng)通信的用戶(hù)能夠獲取到高速的傳輸速率，確保用戶(hù)隨時(shí)隨地都可以欣賞到高清的視頻。

（二）滿(mǎn)足智慧城市和物聯(lián)網(wǎng)需求

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度和城市化建設(shè)進(jìn)程的加快，智慧城市理念也因此被提出。就智慧城市本身來(lái)看，其屬于物聯(lián)網(wǎng)、綜合云計(jì)算等網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)同現(xiàn)實(shí)世界間的結(jié)合，屬于城市發(fā)展期間不斷升級(jí)轉(zhuǎn)型得來(lái)的結(jié)果。在智慧城市理念的引導(dǎo)下，各個(gè)城市也開(kāi)始紛紛投入到建設(shè)智慧城市之中，這使得智慧城市也將成為未來(lái)相關(guān)行業(yè)的重要研究?jī)?nèi)容。而5G通信的存在，不僅會(huì)帶來(lái)更高速度、高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，還能夠在一定程度上為創(chuàng)建智慧城市奠定良好的通信技術(shù)。此外，使用5G通信，還能為相關(guān)智慧服務(wù)的施行更加便捷的支付和使用，從而更好的滿(mǎn)足智慧城市建設(shè)需求。在未來(lái)城市中，物體主要是借助一系列感應(yīng)裝置，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以運(yùn)行到的相關(guān)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)工作的高速、可靠處理和通信網(wǎng)絡(luò)的智能化建設(shè)，從而將移動(dòng)通信行業(yè)中的跟蹤、定位、管理工作有效結(jié)合到以期，從而提升物聯(lián)網(wǎng)信息處理的速度，讓通信行業(yè)的發(fā)展能夠得到真正意義的有效保障，進(jìn)而使5G通信能夠以安全性的狀態(tài)投入到網(wǎng)絡(luò)之中[2]。

（三）滿(mǎn)足用戶(hù)全新體驗(yàn)需求

在5G通信中，以體驗(yàn)式為主要形式的服務(wù)模式已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)，原本以技術(shù)為主的服務(wù)理念在慢慢被打破。因?yàn)?G通信中應(yīng)用了多種新型的有線介入和無(wú)線技術(shù)相結(jié)合后形成的技術(shù)類(lèi)型，使得其為相關(guān)用戶(hù)提供了更加良好的體驗(yàn)和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，讓用戶(hù)能夠在較短的時(shí)間內(nèi)認(rèn)可移動(dòng)通信。

三、5G通信的關(guān)鍵技術(shù)

（一）大規(guī)模MIMO技術(shù)

就MIMO技術(shù)技術(shù)來(lái)看，與現(xiàn)有的同類(lèi)型技術(shù)相比，大規(guī)模MIMO技術(shù)的空間分辨率已經(jīng)得到了極大的提升。該項(xiàng)技術(shù)在移動(dòng)通信行業(yè)中的應(yīng)用，極大的提升了其挖掘通信空間的力度，對(duì)相關(guān)維度展開(kāi)了有效把握，讓不同類(lèi)型的通信用戶(hù)都能夠在同一時(shí)間完成自由通信，從而使相關(guān)部門(mén)可以在不增設(shè)基站密度的情況下，提升頻率效率。與此同時(shí)，在大規(guī)模MIMO之中，MIMO技術(shù)能夠?qū)⑺械牟ㄊ技性谙鄬?duì)較為狹窄的區(qū)域之內(nèi)，有效的降低了外界因素的干擾，極大的提升了通信功率[3]?，F(xiàn)階段，相關(guān)人員在對(duì)MIMO技術(shù)進(jìn)行研究的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)了該技術(shù)存在的一些不足之處。例如，因?yàn)閼?yīng)用了該項(xiàng)技術(shù)的傳輸方案采用的基本都是TDD系統(tǒng)，而在此類(lèi)系統(tǒng)中，使用的天線都是單一類(lèi)型，這一問(wèn)題的存在，導(dǎo)致該系統(tǒng)中天線數(shù)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于基站天線數(shù)量，造成用戶(hù)數(shù)量的增加也會(huì)增加導(dǎo)頻數(shù)量。

（二）以濾波器組為主的多載波技術(shù)

就目前來(lái)看，無(wú)線通信系統(tǒng)中多載波技術(shù)的應(yīng)用范圍相對(duì)較為廣泛，這使得該系統(tǒng)對(duì)頻譜的使用效率得到了極大的提升，從而讓一些多徑衰落問(wèn)題被有效對(duì)抗。但在對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中我們可以發(fā)現(xiàn)，OFDM技術(shù)也存有較多問(wèn)題[4]。例如，以為內(nèi)各個(gè)子載波本身的帶寬相同，所以，在其在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，就必須要保持同步或者是正交的狀態(tài)，這樣就會(huì)導(dǎo)致通信網(wǎng)絡(luò)使用期間的靈活性受到了極大的影響。而為了能夠有效解決這項(xiàng)問(wèn)題，使用以濾波器組為基礎(chǔ)的多載波技術(shù)，將其廣泛的應(yīng)用到處理雷達(dá)信號(hào)和其他通信信號(hào)中十分必要。此外，因?yàn)樵擁?xiàng)多載波技術(shù)是以濾波器組為依托使用的，各個(gè)子載波在工作期間不需要完全處于正交狀態(tài)和再插入循環(huán)前綴，這樣不僅確保各載波間帶寬的設(shè)置和靈活控制子載波的目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，還能夠?qū)σ恍┹^為細(xì)小的零件展開(kāi)有效控制。

（三）超密集的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

在5G通信系統(tǒng)中，因?yàn)樵撓到y(tǒng)本身帶有無(wú)線傳輸技術(shù)的特征，所以，其介入形式也是以多種無(wú)線的方式展開(kāi)的。而在一些超秘籍的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之中，由于其本身的網(wǎng)絡(luò)密集性相對(duì)較高，這使得網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)同終端距離更加的接近，有效幫助該行業(yè)相關(guān)人員可以有效促進(jìn)頻波效率和功率的提升，從而有效的提高了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)本身的系統(tǒng)容量和靈活性[5]。雖然該項(xiàng)技術(shù)在5G通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，為通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展提供了一定的幫助，但因?yàn)楣?jié)點(diǎn)間距離減少，導(dǎo)致系統(tǒng)在實(shí)際使用中也會(huì)頻頻發(fā)生各樣問(wèn)題。基于此，移動(dòng)通信行業(yè)工作人員可以在該項(xiàng)技術(shù)當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)有線回傳方式的應(yīng)用，節(jié)約相關(guān)資源，簡(jiǎn)化通信程序，推動(dòng)移動(dòng)通訊行業(yè)穩(wěn)步可持續(xù)發(fā)展。

（四）自組織網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)

就移動(dòng)通信行業(yè)來(lái)看，為了能夠?qū)?G通信與傳統(tǒng)通信技術(shù)區(qū)別開(kāi)來(lái)，減少通信行業(yè)建設(shè)過(guò)程中物力和人力資源按的投入，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)在滿(mǎn)足通信用戶(hù)基本需求的基礎(chǔ)上，將自組織這一網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概念應(yīng)用到移動(dòng)通信建設(shè)中。這主要因?yàn)樵摼W(wǎng)絡(luò)概念中引入了自我優(yōu)化、自我配置等自組織能力，可以有效減少人為因素對(duì)移動(dòng)通信行業(yè)建設(shè)的干預(yù)性。由于5G通信是在協(xié)同和融合多制式共存異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，伴隨時(shí)間、業(yè)務(wù)、空間等方面的變化，制定出的一種適合信息時(shí)代和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的移動(dòng)通信技術(shù)，其本身對(duì)于通信平滑性的要求相對(duì)較高[6]。為了能夠符合5G通信本身，滿(mǎn)足移動(dòng)通信平滑性要求，相關(guān)人員還可以利用雙連接來(lái)優(yōu)化目標(biāo)選擇。

四、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，伴隨時(shí)代發(fā)展速度的加快和移動(dòng)通信技術(shù)水平的提升，以及4G移動(dòng)通信在世界范圍內(nèi)的廣泛應(yīng)用，使得5G移動(dòng)通信這項(xiàng)技術(shù)也開(kāi)始逐漸步入到人們的視線當(dāng)中，其發(fā)展趨勢(shì)與各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)也開(kāi)始愈發(fā)受到人們的廣泛關(guān)注。該項(xiàng)通信技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，不僅能夠?yàn)檫M(jìn)一步滿(mǎn)足廣大移動(dòng)通信用戶(hù)的需求，為用戶(hù)帶去更好的業(yè)務(wù)體驗(yàn)，還能夠推動(dòng)移動(dòng)通信事業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)人民群眾生活質(zhì)量的穩(wěn)步提升。

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[2]施健炬.5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)與若干關(guān)鍵技術(shù)分析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2016，14:30-31.

[3]李可才.關(guān)于5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)與若干關(guān)鍵技術(shù)的探討[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016，16:39.

[4]彭景樂(lè).5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)與相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的探討[J].中國(guó)新通信，2014，20:52.

[5]唐忠杰.關(guān)于5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)分析及若干關(guān)鍵技術(shù)探討[J].中國(guó)新通信，2016，20:6-7.

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