康玉文

試論5G技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)

康玉文

5G移動(dòng)通信技術(shù)至今還處于初步探索階段，新的移動(dòng)通信系統(tǒng)備受關(guān)注。本文基于目前實(shí)際背景進(jìn)行分析考量，對(duì)5G移動(dòng)通信進(jìn)行簡(jiǎn)要的概述，同時(shí)對(duì)其總體發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析，以及5G移動(dòng)通信涉及到的高科技技術(shù)做深入的研究，最后對(duì)5G的未來(lái)發(fā)展進(jìn)行展望。

5G；SDN技術(shù)；關(guān)鍵技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)代社會(huì)人們?cè)絹?lái)越依賴于通信技術(shù)，因此，5G移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)也逐漸引起人們廣泛關(guān)注。移動(dòng)通信技術(shù)在不斷的更新，從2G升級(jí)到3G，再到現(xiàn)在的4G網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)階段都有其獨(dú)特的亮點(diǎn)，其發(fā)展速度是很非常迅速的。4G網(wǎng)絡(luò)速度我們都已經(jīng)感受過(guò)了，可以期待今后5G的高速網(wǎng)絡(luò)將給我們帶來(lái)更加完美的體驗(yàn)。而其中涉及到的高端技術(shù)也是極其復(fù)雜的，文中將會(huì)重點(diǎn)介紹幾個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)支持。社會(huì)在期待新技術(shù)的發(fā)展，也鼓勵(lì)新技術(shù)的創(chuàng)新，相信5G移動(dòng)通信時(shí)代必將會(huì)到來(lái)。

信息化時(shí)代對(duì)移動(dòng)通信的發(fā)展要求極高，5G 預(yù)計(jì)在 2020 年將成為主要的移動(dòng)通信系統(tǒng)。目前流行的主網(wǎng)絡(luò)是4G 移動(dòng)通信，而5G網(wǎng)絡(luò)比4G網(wǎng)絡(luò)有明顯的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于傳輸速率、資源利用率和頻譜利用率都有較好的技術(shù)基礎(chǔ)，主要在用戶體驗(yàn)、傳輸速率、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面等方面有大幅度提高[1]。先進(jìn)的無(wú)線移動(dòng)技術(shù)作為基礎(chǔ)，5G 移動(dòng)通信今后將走自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展道路。5G具有頻譜利用率高、不斷優(yōu)化的設(shè)計(jì)理念、系統(tǒng)性能高、運(yùn)營(yíng)成本低，以及能耗考量標(biāo)準(zhǔn)等特點(diǎn)。

1 5G移動(dòng)通信的技術(shù)分析

就5G通信系統(tǒng)而言，其重點(diǎn)在對(duì)無(wú)線傳輸技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面進(jìn)行大膽改進(jìn)和創(chuàng)新。無(wú)線傳輸技術(shù)方面，進(jìn)一步對(duì)頻譜效率進(jìn)行提升和挖掘，對(duì)多址接入技術(shù)、多天線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)編碼調(diào)制、創(chuàng)新的波形設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行改進(jìn)；選用更加全面、更智能的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和組網(wǎng)技術(shù)改進(jìn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)方面的設(shè)計(jì)，對(duì)軟件劃分進(jìn)行無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、協(xié)調(diào)統(tǒng)一的自組織網(wǎng)絡(luò)部署。

1.1 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析

1.1.1 超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

新型無(wú)線傳播技術(shù)會(huì)隨著5G 移動(dòng)通信系統(tǒng)的廣泛使用得到突破性發(fā)展，有利于前期無(wú)線傳輸技術(shù)的優(yōu)化。因此，5G 移動(dòng)通信系統(tǒng)依靠的是多種無(wú)線接入方式相互協(xié)調(diào)并存，可以同時(shí)存在、利用。由多層覆蓋的接入技術(shù)在覆蓋異構(gòu)組成，宏站的覆蓋區(qū)域內(nèi),通過(guò)各類無(wú)線傳輸技術(shù)進(jìn)行低功率節(jié)點(diǎn)的部署。將明顯的提升現(xiàn)有站點(diǎn)的部署密度，這也是未來(lái)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)。相比較而言站點(diǎn)之間的距離相對(duì)于原有站點(diǎn)的距離出現(xiàn)縮短(距離縮短有10 米)、覆蓋范圍加大(平均在每平方公里內(nèi)有 25000 個(gè)用戶), 幾乎可以做到一個(gè)服務(wù)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)用戶，出現(xiàn)一個(gè)密集度超高的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。

網(wǎng)絡(luò)的密集化程度高，使網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)距離終端更接近, 有效地提高功率效率、頻譜效率，同時(shí)系統(tǒng)容量也會(huì)有明顯增加，各種接入技術(shù)以及各覆蓋層將更加靈活多變。超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)展現(xiàn)出讓人心動(dòng)的前景，但因?yàn)楣?jié)點(diǎn)距離的縮減，現(xiàn)有系統(tǒng)將與此發(fā)生沖突。在5G 網(wǎng)絡(luò)中，會(huì)出現(xiàn)同一種無(wú)線接入技術(shù)間同頻部署的干擾、在不同無(wú)線接入技術(shù)受到共享頻譜的干擾、覆蓋層次各異, 怎樣處理這些干擾引起的性能損傷，多類型的無(wú)線接入技術(shù)、層次之間的共存問(wèn)題, 是必須進(jìn)行深入研究；因?yàn)猷徑?jié)點(diǎn)的傳輸損耗相差小，有多個(gè)干擾源并存，其強(qiáng)度相近，引發(fā)更嚴(yán)重的干擾，5G 系統(tǒng)不能直接使用面向單個(gè)干擾源的干擾協(xié)調(diào)算法；不同業(yè)務(wù)以及QoS的要求是不一樣的，網(wǎng)絡(luò)中分配不同業(yè)務(wù)、相互協(xié)同策略、網(wǎng)絡(luò)選擇。完善的配置策略可以確保系統(tǒng)性能[5]。進(jìn)行大規(guī)模的節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)配合，大規(guī)模的相鄰節(jié)點(diǎn)要準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)其位置；因?yàn)樾^(qū)界限模糊、有不規(guī)則現(xiàn)象, 切換頻繁、并且復(fù)雜,難以滿足其移動(dòng)性，特定針對(duì)超密集網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景做切換算法[4]；由于大用戶部署的節(jié)點(diǎn)隨時(shí)、隨機(jī)啟動(dòng)和切斷，隨機(jī)變化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟约案蓴_圖樣、動(dòng)態(tài)變化范圍大，基于小站中的用戶數(shù)量比較少，在業(yè)務(wù)上出現(xiàn)空間、時(shí)間的劇烈變化，關(guān)于動(dòng)態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)要研究相應(yīng)的部署技術(shù)；高密集的部署依托于龐大、復(fù)雜的回傳網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行有線回傳，引發(fā)網(wǎng)絡(luò)部署的難題并且大大增加運(yùn)營(yíng)商成本。如何提高節(jié)點(diǎn)部署的靈活性，減少運(yùn)營(yíng)成本，實(shí)現(xiàn)無(wú)線回傳傳輸技術(shù)，這是處理難題的重要方向。

1.1.2 自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

通常，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中, 主要是依靠人工手段來(lái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)部署、運(yùn)行和維護(hù), 這將耗費(fèi)大量的人力成本，無(wú)形中增加了運(yùn)營(yíng)成本。 從數(shù)據(jù)分析來(lái)看，運(yùn)營(yíng)成本占各大運(yùn)營(yíng)商收入的2/3左右。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的智能化發(fā)展趨勢(shì),單純依靠人工的方式不能對(duì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)行優(yōu)化。 因此, 要解決網(wǎng)絡(luò)部署、技術(shù)優(yōu)化等問(wèn)題, 從根本上降低運(yùn)營(yíng)成本,運(yùn)營(yíng)商在滿足客戶需求前提下，為了能高效維護(hù)網(wǎng)絡(luò)并得到穩(wěn)定發(fā)展,NGMN 聯(lián)盟中以運(yùn)營(yíng)商為主,結(jié)合網(wǎng)絡(luò)主要的設(shè)備制造廠商引出了自組織網(wǎng)絡(luò)(SON) 的概念。 這個(gè)思路主要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮自組織能力,包含自配置、自優(yōu)化等環(huán)節(jié)，提高智能化水平，減少人工干預(yù)。在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、部署、維護(hù)、優(yōu)化和排障等全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)處理。當(dāng)下自組織網(wǎng)絡(luò)作為新鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)的必備特性,可以作為商用, 并凸顯其優(yōu)勢(shì)。5G 系統(tǒng)運(yùn)用專業(yè)的無(wú)線傳輸技術(shù)以及復(fù)雜的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),增加網(wǎng)絡(luò)管理的復(fù)雜程度,網(wǎng)絡(luò)深度智能化可以提高5G 網(wǎng)絡(luò)性能。這樣看來(lái), 5G網(wǎng)絡(luò)的重要技術(shù)是自組織網(wǎng)絡(luò)，5G 對(duì)各類將異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行融合、協(xié)同處理。 在技術(shù)層面上,多層、多無(wú)線接入技術(shù)實(shí)現(xiàn)共存,這將使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜,無(wú)線接入技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力節(jié)點(diǎn)之間存在復(fù)雜的聯(lián)系, 對(duì)于網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展部署、運(yùn)營(yíng)計(jì)劃、維護(hù)工作都非常困難。 但網(wǎng)絡(luò)部署、運(yùn)營(yíng)維護(hù)變簡(jiǎn)單，成本降低,網(wǎng)絡(luò)維護(hù)工作質(zhì)量得到提高, 未來(lái)5G網(wǎng)絡(luò)趨勢(shì)應(yīng)該更智能、有統(tǒng)一SON 功能,可以讓各種無(wú)線接入技術(shù)并存，聯(lián)合實(shí)現(xiàn)自配置、自升級(jí)、自修復(fù)。

當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展LTE、LTE-A 以及UMTS、WiFi 的SON 技術(shù)是比較健全的,可以運(yùn)用于新部署的網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)有的SON 技術(shù)基本是針對(duì)各自網(wǎng)絡(luò), 從自身網(wǎng)絡(luò)的角度來(lái)做獨(dú)立的部署而進(jìn)行自配置、自優(yōu)化和自修復(fù)功能,不能進(jìn)行多網(wǎng)絡(luò)間互相協(xié)調(diào)。因此,要對(duì)SON 技術(shù)深化研究,例如在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中支持無(wú)線回傳，對(duì)節(jié)點(diǎn)自動(dòng)配置, 處在有差異系統(tǒng)中能進(jìn)行自優(yōu)化, 優(yōu)化改進(jìn)無(wú)線傳輸參數(shù)、協(xié)同移動(dòng)性技術(shù)手段, 協(xié)同能效優(yōu)化手段, 協(xié)同接入控制優(yōu)化等, 考慮在不同系統(tǒng)環(huán)境下的協(xié)同網(wǎng)絡(luò)故障排查和定位, 達(dá)到自愈合功能。

5G利用超密集的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)形式部署, 覆蓋范圍內(nèi)分布多個(gè)低功率節(jié)點(diǎn), 和很多還未籌劃的節(jié)點(diǎn), 所以從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、場(chǎng)景、負(fù)載布局、部署形式、移動(dòng)性方面都要展現(xiàn)同之前無(wú)線網(wǎng)絡(luò)存在的差異, 運(yùn)營(yíng)商面臨的難題是處理好網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的智能配置以及自動(dòng)維護(hù)。比如鄰區(qū)節(jié)點(diǎn)之間因?yàn)榈凸β使?jié)點(diǎn)的隨機(jī)分布復(fù)雜程度超過(guò)目前的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),大力發(fā)展隨機(jī)部署、高密集度網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景，可以自動(dòng)調(diào)節(jié)鄰區(qū)關(guān)系技術(shù), 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)隨時(shí)可用自配置；還因?yàn)榇嬖诙喾N干擾源的關(guān)系, 干擾源出現(xiàn)隨機(jī)、廣泛變化的現(xiàn)象是由于用戶移動(dòng)性、存在低功率節(jié)點(diǎn)開(kāi)啟和關(guān)閉狀態(tài)都是隨機(jī)的, 增加了干擾協(xié)調(diào)技術(shù)的難度；再加上業(yè)務(wù)本身的不確定性，網(wǎng)絡(luò)部署要適應(yīng)這些動(dòng)態(tài)改變,因此,要從網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)部署進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化, 從小站優(yōu)化動(dòng)態(tài)與半靜態(tài)模式、在無(wú)線資源分配上，確保移動(dòng)性, 要經(jīng)過(guò)雙連接等方式防止精彩更換和對(duì)切換目標(biāo)小區(qū)做優(yōu)化;無(wú)線回傳網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)造十分繁雜, 龐大的規(guī)模, 要求自組織網(wǎng)絡(luò)功能智能化回傳網(wǎng)絡(luò)水平高。

1.1.3 關(guān)于SDN 技術(shù)

SDN，是指軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。與傳統(tǒng)因特網(wǎng)相比，具有控制功能更加難操作等特點(diǎn)，用軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)涉及到的設(shè)備簡(jiǎn)單，便于操作，采用中心控制器優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)協(xié)同以及給無(wú)線資源的管理帶來(lái)便利。之前的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在信號(hào)的處理和轉(zhuǎn)上都是集成的，通過(guò)一個(gè)路由器進(jìn)行控制，并且是路徑是封閉的，不能在其他地點(diǎn)發(fā)生轉(zhuǎn)換，信息在控制方面要求高，整個(gè)控制過(guò)程復(fù)雜，消耗大量資源。但是新型的軟件定義無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能克服這些弊端，實(shí)現(xiàn)路由在單一設(shè)備單獨(dú)劃分出來(lái)，做到控制、轉(zhuǎn)換的分離，進(jìn)行統(tǒng)一控制處理。整個(gè)控制系統(tǒng)將變得靈活、成本降低、效率提高。但網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)還面臨切換技術(shù)、狀態(tài)、監(jiān)控報(bào)告和資源配置等難題，隨著 5G 移動(dòng)通信在日后的廣泛運(yùn)用中將進(jìn)一步進(jìn)行探索改進(jìn)。

1.2 無(wú)線傳輸技術(shù)

1.2.1 大規(guī)模MIMO 技術(shù)

目前多種無(wú)線通信系統(tǒng)運(yùn)用了多天線技術(shù)來(lái)增加系統(tǒng)頻譜效率以及傳輸可靠性。特別在當(dāng)發(fā)射天線以及接收天線用量非常大時(shí)，MIMO 信道容量出現(xiàn)線性增長(zhǎng)的狀態(tài)。因此，要大幅度提高系統(tǒng)的容量可以使用多天線當(dāng)做一個(gè)有效的途徑。但天線受占用空間多、操作復(fù)雜等條件約束，當(dāng)前關(guān)于無(wú)線通信系統(tǒng)的收發(fā)端配置的天線數(shù)量不會(huì)很多。研究人員很關(guān)注大天線數(shù)的MIMO 系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)，例如單個(gè)小區(qū)環(huán)境下，基站配有天線遠(yuǎn)超過(guò)移動(dòng)臺(tái)天線的數(shù)量。大規(guī)模的MIMO 中，基站配置的天線數(shù)量很龐大，出現(xiàn)若干個(gè)用戶會(huì)被同一個(gè)資源所服務(wù)。從在天線配置模式上，可以把天線都集中于一個(gè)基站上，造成大規(guī)模集中模式的MIMO，也能進(jìn)行合理分配在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上。值得驕傲的是，對(duì)于分布大規(guī)模的MIMO，我國(guó)學(xué)者對(duì)于分布式MIMO的研究在國(guó)際上始終排名靠前。

對(duì)于大規(guī)模MIMO 技術(shù)的研究重點(diǎn)放在信道模型、容量和傳輸技術(shù)性能把握、預(yù)編碼技術(shù)、信道估計(jì)與信號(hào)檢測(cè)技術(shù)等環(huán)節(jié)，但實(shí)際存在一些難題：(1)理論建模和實(shí)測(cè)模型較少，未能得到人們認(rèn)可的模型；(2)需要使用信道互易性縮減信道狀態(tài)信息得到開(kāi)銷，傳輸方案假定為是TDD 系統(tǒng)，用戶全是單天線，數(shù)量比實(shí)際基站天線數(shù)量少[6]。依據(jù)隨用戶數(shù)量增加，導(dǎo)頻數(shù)量增加，開(kāi)銷變大，要經(jīng)過(guò)高維矩陣才能算出信號(hào)檢測(cè)和預(yù)編碼，要求計(jì)算能力高且復(fù)雜，還根據(jù)上下行信道的互易性，對(duì)高速移動(dòng)場(chǎng)景和FDD系統(tǒng)的環(huán)境下是很難達(dá)到要求的；在進(jìn)行信道容量及傳輸方案分析過(guò)程中，絕大部分是建立在獨(dú)立同分布信道的前提下，認(rèn)為大規(guī)模MIMO 的關(guān)鍵難題正是導(dǎo)頻污染，分析結(jié)果是不全面的，有局限性。因此，要做到深入研究并建立符合實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的信道模型，可以繼承探究大規(guī)模MIMO存在的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，對(duì)信道容量有何重要影響，建立實(shí)際信道模型、導(dǎo)頻開(kāi)銷、復(fù)雜性。并對(duì)頻譜效率、功率效率做合理分析, 無(wú)線傳輸?shù)膬?yōu)化方案，多種信道信息獲取方法。實(shí)現(xiàn)多用戶共享空間聯(lián)合資源調(diào)配的技術(shù)方法。

1.2.2 FBMC 技術(shù)

在5G 系統(tǒng)中，要實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率的傳輸，需要占用1 GHz 的帶寬。問(wèn)題在于某些較低的頻段，對(duì)連續(xù)的寬帶頻譜資源獲取途徑是很難的，在無(wú)線傳輸系統(tǒng)中可能會(huì)存在一些未被使用的頻譜資源，可能會(huì)出現(xiàn)在電視系統(tǒng)中。然而，空白頻譜存在間斷，不是連續(xù)的，用到的帶寬也有所不同，即使采用OFDM 技術(shù)也很難使用到這些可用頻譜。而5G 系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以巧妙的將這些空白的頻譜有效的利用起來(lái)。

目前，科研人員尋求其他多載波來(lái)解決這些難題。其中，濾波器組的多載波方案在進(jìn)行對(duì)比探究之后被認(rèn)定是處理以上問(wèn)題的最合適的方案，濾波器組技術(shù)最早源于20世紀(jì)70 年代，直到20 世紀(jì)80年代普遍受到學(xué)者的關(guān)注。之后我國(guó)學(xué)者將其應(yīng)用在國(guó)家863 計(jì)劃后3G試驗(yàn)系統(tǒng)中，為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展起到推進(jìn)作用。在如今被廣泛使用于圖像處理、雷達(dá)信號(hào)處理、通信信號(hào)處理等許多領(lǐng)域。

濾波器組中運(yùn)用的多載波技術(shù)，要實(shí)現(xiàn)多載波調(diào)制可以通過(guò)發(fā)送端進(jìn)行合成濾波器組來(lái)完成，多載波解調(diào)可以經(jīng)過(guò)分析濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)。合成濾波器組和分析濾波器組是經(jīng)過(guò)并行的部分濾波器組成，每個(gè)濾波器都可以經(jīng)過(guò)原型濾波器進(jìn)行調(diào)制技術(shù)從而實(shí)現(xiàn)調(diào)制濾波器功能。但OFDM 技術(shù)不同, 在FBMC 中，原型濾波器的沖擊響應(yīng)和頻率響應(yīng)可以進(jìn)行調(diào)整設(shè)規(guī)定值，各載波也不再為正交，可以不使用循環(huán)前綴；對(duì)載波帶寬設(shè)定、各子載波之間相互重疊進(jìn)行靈活控制，進(jìn)而能對(duì)相鄰子載波存在的干擾進(jìn)行控制，使用零碎的頻譜資源；不需要在各子載波內(nèi)進(jìn)行同步，信道估計(jì)、檢測(cè)等處理，因?yàn)檫@些都是可以在各自載波上單個(gè)解決的，比較不好適合各用戶之間存在同步的上行鏈路[7]。從另一面來(lái)看，各載波之間不是正交關(guān)系，子載波之間有干擾；可以用非矩形波來(lái)識(shí)別，出現(xiàn)符號(hào)時(shí)域干擾，可以采取技術(shù)手段來(lái)解決干擾。

越來(lái)越多的人對(duì)5G 系統(tǒng)多載波方案研究感興趣。在FBMC 技術(shù)中，原型濾波器的設(shè)計(jì)和調(diào)制濾波器的設(shè)計(jì)這兩點(diǎn)完全決定了多載波性能，使頻率響應(yīng)特性達(dá)到特定的標(biāo)準(zhǔn)，原型濾波器的長(zhǎng)度遠(yuǎn)超過(guò)子信道的數(shù)量，對(duì)技術(shù)水平要求高，硬件實(shí)現(xiàn)困難，所以，F(xiàn)BMC 技術(shù)關(guān)鍵在于要研究濾波器組的快速實(shí)現(xiàn)算法。

2 5G移動(dòng)通信的發(fā)展趨勢(shì)

國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者的研究熱點(diǎn)已經(jīng)放在5G移動(dòng)通信這一方面，科技的進(jìn)步讓移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展，將強(qiáng)有力地推動(dòng)5G移動(dòng)通信發(fā)展。各類通信業(yè)務(wù)是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)平臺(tái)的，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的方式更方便客戶使用，不受限于有線網(wǎng)絡(luò)。

目前行業(yè)內(nèi)對(duì)5G移動(dòng)通信還處于研究階段，但可以在4G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上做技術(shù)更新，這對(duì)5G通信的研究有很大的幫助。此外，引進(jìn)新型結(jié)構(gòu)體系，對(duì)整個(gè)智能化系統(tǒng)的吞吐能力將擴(kuò)增到20倍以上。推動(dòng)5G 移動(dòng)通信的發(fā)展主要靠移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，未來(lái)各種新興業(yè)務(wù)的平臺(tái)都是依托移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，目前互聯(lián)網(wǎng)的各類業(yè)務(wù)大部分是經(jīng)過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸方式向用戶輸送，對(duì)5G 移動(dòng)通信系統(tǒng)要求嚴(yán)格確保云計(jì)算及后臺(tái)服務(wù)得以廣泛使用，對(duì)傳輸速度與系統(tǒng)容量的要求更高。與其他無(wú)線移動(dòng)通信技術(shù)銜接緊密也是5G 移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵目標(biāo)，加快移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也提供基礎(chǔ)的業(yè)務(wù)能力。就當(dāng)前業(yè)界的看法，5年內(nèi)未來(lái)無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)能力將提高至3 個(gè)維度上同步進(jìn)行[8]：1)由于引進(jìn)新型無(wú)線傳輸技術(shù)資源利用率比4G網(wǎng)絡(luò)提高9 倍以上；2)經(jīng)過(guò)引入新的體系結(jié)構(gòu)，提高智能化水平從而使整個(gè)系統(tǒng)的吞吐率大幅度增加；3)尋找新的頻率資源，幾年后移動(dòng)通信的頻率資源將擴(kuò)增到4倍。

總而言之， 5G 移動(dòng)通信的發(fā)展是在 2G、3G、4G移動(dòng)通信技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，與整個(gè)社會(huì)的通信網(wǎng)絡(luò)都有著重要的聯(lián)系，也將成為目前社會(huì)各界重點(diǎn)研究的項(xiàng)目，關(guān)注度也是與日俱增，從根本上看必須要進(jìn)行科技創(chuàng)新，才能適應(yīng)社會(huì)用戶的需要。 不僅只有中國(guó)重視這一領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展，放眼看整個(gè)世界都緊鑼密鼓的進(jìn)行相關(guān)技術(shù)的研究，更是整個(gè)科學(xué)界共同關(guān)注的熱點(diǎn)。 有了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、為社會(huì)提供的更快速的信息服務(wù)平臺(tái)，對(duì) 5G 移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展是絕佳的機(jī)會(huì)，制定相關(guān)政策積極鼓勵(lì)我國(guó)的科研人員在技術(shù)層面上敢于創(chuàng)新，動(dòng)員社會(huì)各界的大力配合相關(guān)工作，5G的實(shí)現(xiàn)將指日可待。

3 展望

從移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,預(yù)計(jì)在2020年后5G 技術(shù)被廣泛使用。 技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展能滿足將來(lái)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)急劇增長(zhǎng)需求, 用戶會(huì)有更快的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。目前5G技術(shù)仍處于研究探索階段, 未來(lái)幾年將是技術(shù)的高速發(fā)展關(guān)鍵時(shí)期，主要集中抓好關(guān)鍵技術(shù)突破，其中，要提升5G移動(dòng)通信系統(tǒng)容量可以進(jìn)一步加大頻譜效率、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)改變的更新?lián)Q代，開(kāi)發(fā)頻譜資源與利用高科技術(shù)來(lái)完成；發(fā)展新一代無(wú)線移動(dòng)通信的核心技術(shù)。總之，在我國(guó)政府的高度重視，以及科技工作者的共同努力下，5G移動(dòng)通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)和運(yùn)用將離我們?yōu)槠诓贿h(yuǎn)。

[1] 李革.我 國(guó) 5G 移 動(dòng) 通 信 的 關(guān) 鍵 技 術(shù) 與 發(fā) 展 趨 勢(shì) [J]. 科 技 傳 播 ，2016，01：157-158.

[2] 孔令兵.5G 移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)與若干關(guān)鍵技術(shù) [J]. 通信電源技術(shù)，2015(4)：124-125.

[3] 趙新亞，張?jiān)娏?5G 移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)與若干關(guān)鍵技術(shù)研究[J].中國(guó)新通信，2016，01：56.

[4] 張鋒，王明華.5G 移動(dòng)通信發(fā)展現(xiàn)狀及其關(guān)鍵技術(shù)[J].中國(guó)新通信，2016，06：83～84.

[5] 張?bào)?淺析 5G 移動(dòng)通信技術(shù)及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) [J]. 新聚焦，2014(12)1-3.

[6] 卓業(yè)映，陳建民，王銳 .5G 移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)與若干關(guān)鍵技術(shù) [J]. 中國(guó)新通信，2015(8)：13-14.

[7] 龍肖虎.5G 移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)及若干關(guān)鍵技術(shù) [J]. 中國(guó)科學(xué)，2014(2)：551-553.

[8] 彭景樂(lè).5G 移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)及若干關(guān)鍵技術(shù)的探討 [J]. 新觀察，201(7)：51-52.

責(zé)任編輯：劉海濤

K249.3

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1673-1794(2017)02-0019-04

康玉文，漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系副教授(福建 漳州 363000 )。

2016-07-18