呂博+田清軍+張超+李平

【摘要】 第五代移動(dòng)通信（5G）已成為全球通信領(lǐng)域研發(fā)的熱點(diǎn)。隨著5G通信技術(shù)的不斷完善，也必將給人們帶更好的通信網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。因此，需對5G主要關(guān)鍵技術(shù)及其發(fā)展趨勢做進(jìn)一步探討。

【關(guān)鍵詞】 5G 無線通信 網(wǎng)絡(luò) 技術(shù) 趨勢

隨著4G進(jìn)入規(guī)模商用階段，面向2020年及未來的第五代移動(dòng)通信（5G）已成為全球研發(fā)的熱點(diǎn)。5G時(shí)代無線通信也將會(huì)進(jìn)一步的完善，從穩(wěn)定性、傳輸速度等方面向有線通信看齊，甚至?xí)接芯€通信。分析歸納5G主要關(guān)鍵技術(shù)，對其發(fā)展趨勢的進(jìn)一步探討，對于5G通信技術(shù)的不斷完善有著積極的意義。

一、5G無線通信技術(shù)的特點(diǎn)

（1）大幅提高了數(shù)據(jù)的傳輸速率。在5G技術(shù)中，通過技術(shù)創(chuàng)新，其數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣瓤梢愿哌_(dá)每秒幾十GB。以28GHz…波段為例，4G技術(shù)無線傳輸速率是75Mbps，而5G技術(shù)無線傳輸速度已經(jīng)可達(dá)到1Gbps，并且有高于2Mb/s的非對稱數(shù)據(jù)傳輸能力。（2）兼容性更強(qiáng)。5G技術(shù)涉及到Wi-Fi、NFC以及BLUETOOTH等的無線技術(shù)，并且包含是集多種無線通信技術(shù)的全通信系統(tǒng)，其對其他技術(shù)和設(shè)備的兼容性更強(qiáng)，在網(wǎng)絡(luò)支付的時(shí)代，對手機(jī)支付的安全性也有了很大的提升。（3）低功耗。無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在應(yīng)用過程，應(yīng)用程度的持續(xù)運(yùn)行需要較多的小任務(wù)來支持，比如電子郵件程序，為了保證電子郵件能夠?qū)崟r(shí)更新，會(huì)向服務(wù)器發(fā)持續(xù)發(fā)送請求。在5G技術(shù)中，會(huì)對浪費(fèi)電量的應(yīng)用進(jìn)行快速、自動(dòng)的審核，對無用應(yīng)用發(fā)出的請求進(jìn)行阻止，從而減少對電量的浪費(fèi)，延長電池的使用壽命。

二、5G無線通信關(guān)鍵技術(shù)

1、大規(guī)模天線陣列技術(shù)。5G無線通信采用大規(guī)模天線陣列，從而實(shí)現(xiàn)在當(dāng)前多天線技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過天線數(shù)量的增加，達(dá)到對數(shù)十個(gè)獨(dú)立空間數(shù)據(jù)流的支持，對多用戶系統(tǒng)的頻譜效率大幅提升，也為5G系統(tǒng)速率需求和容量需求提供了支持。在大規(guī)模天線陣列對5G通信技術(shù)中信道測量與反饋、天線陣列設(shè)計(jì)、參考信號(hào)設(shè)計(jì)、低成本實(shí)現(xiàn)等關(guān)鍵問題的解決提供了技術(shù)支持。2、超密集組網(wǎng)技術(shù)。為了實(shí)現(xiàn)無線通信頻率資源的利用效率，超密集組網(wǎng)技術(shù)可以提高基站部署密度，從而對頻率復(fù)用效率實(shí)現(xiàn)巨大提升。但在此技術(shù)的應(yīng)用方面，因部署成本、站址資源、頻率干擾等因素影響，超密集組網(wǎng)技術(shù)在無線通信網(wǎng)絡(luò)局部熱點(diǎn)區(qū)域應(yīng)用，可以達(dá)到通信容量百倍級的提高。在超密集組網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)過程中，其重點(diǎn)研究方向應(yīng)體現(xiàn)小區(qū)虛擬化技術(shù)、干擾管理與抑制、回傳與接回聯(lián)合設(shè)計(jì)等方面，從而更好促進(jìn)超密集組網(wǎng)技術(shù)在5G無線通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用取得更好的效果。3、新型多址技術(shù)。新型多址技術(shù)在5G通信中實(shí)現(xiàn)免調(diào)度傳輸，從而使得信令開銷降低明顯，接入時(shí)延大幅縮短，降低通信終端功耗，而且，新型多址技術(shù)在發(fā)送信號(hào)時(shí)，通過實(shí)現(xiàn)空/時(shí)/頻/碼域的疊加傳輸使得通信接入能務(wù)提升明顯，實(shí)現(xiàn)多種場景下系統(tǒng)頻譜效率的提高。在現(xiàn)階段，5G新型多址技術(shù)方案主要有多用戶共享接入（MUSA）技術(shù)、非正交多址（NOMA）技術(shù)、圖樣分割多址（PDMA）技術(shù)、稀疏碼分多址（SCMA）技術(shù)等。4、全頻譜接入技術(shù)。全頻譜接入技術(shù)是通過對不同類型的移動(dòng)通信頻譜資源的利用和開發(fā)，來達(dá)到通信系統(tǒng)容量以及數(shù)據(jù)傳輸速率提升的目的。所采用的移動(dòng)通信頻譜資源主要有高低頻段、授權(quán)與非授權(quán)頻譜、對稱與非對稱頻譜、連續(xù)與非連續(xù)頻譜等。5G通信優(yōu)選頻段以信道傳播特性較好的6GHz以下頻段為主，…5G通信的輔助頻段以具有更加豐富的空閑頻譜資源6GHz～100GHz高頻段。當(dāng)前，全頻譜接入技術(shù)面臨的一些因難和挑戰(zhàn)，如低頻和高頻統(tǒng)一設(shè)計(jì)、信道測量與建模、高頻接入回傳一體化以及高頻器件等。

三、5G無線通信發(fā)展趨勢

未來的5G網(wǎng)絡(luò)將是基于SDN、NFV和云計(jì)算技術(shù)的更加靈活、智能、高效和開放的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包括接入云、控制云和轉(zhuǎn)發(fā)云做為5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的重要組成部分。接入云融合了分布式和集中式無線接入網(wǎng)架構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)多種無線制式的接入，對于不同類型的回傳鏈路也有很好的兼容性，從而使得組網(wǎng)部署更加靈活，無線資源管理也更有效率。5G的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能與網(wǎng)絡(luò)控制功能通過解耦，形成具有集中統(tǒng)一性的控制云和具有高效靈活的轉(zhuǎn)發(fā)云?？刂圃浦饕菍?shí)現(xiàn)全局和局部移動(dòng)性管理、會(huì)話控制、服備質(zhì)量保證，從而實(shí)現(xiàn)對通信業(yè)務(wù)個(gè)性化需求的滿足，對業(yè)務(wù)的部署效率進(jìn)一步提升，構(gòu)建面向不同業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)能力開放接口。轉(zhuǎn)發(fā)云通過控制云對網(wǎng)絡(luò)資源的調(diào)度以及網(wǎng)絡(luò)控制，實(shí)現(xiàn)海量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的低時(shí)延、高可靠、均負(fù)載的高效傳輸。因此，5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的發(fā)展會(huì)存在必然存在局部實(shí)驗(yàn)到全網(wǎng)應(yīng)用的階段，最終形成網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的整體演變。

結(jié)束語：5G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不僅為普通消費(fèi)者帶來全新的移動(dòng)通信體驗(yàn)，也為各行業(yè)應(yīng)用提供了更開放的創(chuàng)新空間。在5G時(shí)代，人們將體會(huì)到智慧城市、智慧家庭帶來的方便與快捷。5G將進(jìn)一步帶動(dòng)信息化與工業(yè)化的融合，為“互聯(lián)網(wǎng)+”提供技術(shù)上的支持，給予經(jīng)濟(jì)“新常態(tài)”下的信息消費(fèi)市場最有力的推動(dòng)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]熊必成.5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)應(yīng)用的前瞻性思考[J].信息通信，2014，（11）：…230.…

[2]張洪麗.淺議5G無線通信技術(shù)概念及相關(guān)技術(shù)[J].通訊世界，2015，（12）：…41.endprint