文｜黃智君

關(guān)于當(dāng)前5G技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析及挑戰(zhàn)探討

文｜黃智君

一、5G網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)分析

（一）高頻段傳輸技術(shù)

目前，由于移動(dòng)用戶人數(shù)的不斷增加，而傳統(tǒng)的移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)主要集中在3GHz以內(nèi)，使得移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的頻譜資源變得十分擁擠，導(dǎo)致用戶的通訊效率降低，而在高頻段范圍內(nèi)，譬如毫米波頻率是27.3-350GHz，網(wǎng)絡(luò)的帶寬達(dá)到了284.6Hz，通訊的頻段大大的增加，在毫米波的范圍內(nèi)，可以輕松的實(shí)現(xiàn)短距離的通訊，能夠有效的支持5G高速傳播與信息容量的需求。

（二）多天線傳輸技術(shù)

多天線技術(shù)是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通訊中的重要技術(shù)，它經(jīng)歷了從二維到三維的技術(shù)發(fā)展，并無源到有源、高階多輸出技術(shù)的發(fā)展等，能夠通訊的頻譜提高到15倍以上，是當(dāng)前5G技術(shù)研究的關(guān)鍵。

（三）同時(shí)同頻全雙工技術(shù)

5G技術(shù)需要高效的頻譜效率技術(shù)才能滿足要求，同時(shí)同頻全雙工技術(shù)就是高效的頻譜技術(shù)，能夠在相同的物理信道上將同方向的兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行傳輸，自身能夠在接收處消除信號(hào)干擾，在信號(hào)的發(fā)射端與接收端能夠接收到頻率相同的信號(hào)。

（四）設(shè)備間直接通訊技術(shù)

在5G網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)中，用戶的規(guī)模巨大、數(shù)據(jù)通訊量十分巨大，如果采用傳統(tǒng)的以基站為中心的數(shù)據(jù)通訊方式，并且通訊的基站與中繼站不能隨便移動(dòng)，使得網(wǎng)絡(luò)通訊受到限制，就不能滿足5G網(wǎng)絡(luò)通訊的要求。因此，5G采用D2D技術(shù)進(jìn)行直接通訊，使得網(wǎng)絡(luò)在沒有基站或者中繼站的情況下，也能夠直接運(yùn)轉(zhuǎn)，提高了網(wǎng)絡(luò)通訊效率，也拓寬看網(wǎng)絡(luò)通訊的接入方式與網(wǎng)絡(luò)連接渠道，提高了網(wǎng)絡(luò)通訊的效率。

（五）密集型網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)

5G網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)需要的是大規(guī)模的無線網(wǎng)絡(luò)通訊方式，在5G網(wǎng)絡(luò)中需要改變傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)，來實(shí)現(xiàn)全線的短距離、大規(guī)模的通訊方式。由于5G網(wǎng)絡(luò)具有智能化、寬帶化與多元化的智能通訊網(wǎng)絡(luò)，要求能夠綜合多種通訊方式，它的數(shù)據(jù)流量是4G通訊網(wǎng)絡(luò)的1000倍左右。因此，在解決5G網(wǎng)絡(luò)通訊時(shí)，采用了在宏基站處布置大規(guī)模的MIMO天線來獲取更大的室外通訊空間增益來滿足要求，或者采用密集型網(wǎng)絡(luò)來滿足室外通訊數(shù)據(jù)的要求，5G技術(shù)采用的高頻段寬度技術(shù)，使用的是毫米級(jí)的通訊頻段，采用高密集的網(wǎng)絡(luò)布置，布置的密集型網(wǎng)絡(luò)將會(huì)高達(dá)200個(gè)扇區(qū)。

二、5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)未來發(fā)展趨勢(shì)

（一）新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)

為了滿足在未來的5G網(wǎng)絡(luò)通訊，解決大容量、高規(guī)模用戶、通訊效率高的要求，需要采用新型的移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，采用低時(shí)延、易維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)扁平化發(fā)展的方式來降低網(wǎng)絡(luò)通訊的成本，采用軟配置的方式處理數(shù)據(jù)通訊之間的交換，通訊網(wǎng)絡(luò)采用云架構(gòu)的方式來提高網(wǎng)絡(luò)通訊的效率。例如目標(biāo)對(duì)C-RAN通訊網(wǎng)絡(luò)的研究，就是為了滿足5G通訊的各種要求而采用的標(biāo)準(zhǔn)。

（二）智能化數(shù)據(jù)處理技術(shù)

5G的中心網(wǎng)絡(luò)需要采用智能化的處理數(shù)據(jù)，它主要是由大型的云計(jì)算數(shù)據(jù)平臺(tái)服務(wù)器構(gòu)成，并通過交換機(jī)、路由器與網(wǎng)絡(luò)的基站鏈接，在宏基站處采用大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與云計(jì)算的方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，使得通訊網(wǎng)絡(luò)具有時(shí)效性強(qiáng)的特點(diǎn)，將網(wǎng)絡(luò)通訊的數(shù)據(jù)傳遞個(gè)云計(jì)算中心與云服務(wù)器進(jìn)行處理，這樣就能對(duì)通訊的終端、基站數(shù)量進(jìn)行擴(kuò)充，使得網(wǎng)絡(luò)具有多樣化的形態(tài)，通訊天線具有多樣化的形態(tài)，保證不同的業(yè)務(wù)處理與不同頻段通訊的要求，因此具有自動(dòng)化、智能配置與智能切換的功能，是未來5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的要求。

（三）自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

5G系統(tǒng)采用了復(fù)雜的無線傳輸技術(shù)和無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)，改變了傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通訊方式，需要能夠融合、協(xié)同的多制式共存的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，滿足不同層次網(wǎng)絡(luò)通訊的需求，從網(wǎng)絡(luò)通訊的技術(shù)上看，需要解決存在多層、多無線接入技術(shù)的共存，改變?cè)械?G、3G網(wǎng)絡(luò)通訊的模式，采用復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這就需要采用自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來解決無線接入技術(shù)、內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)覆蓋技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的通訊方式。因此，在未來的5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中，需要采用智能化的、多節(jié)點(diǎn)式的、統(tǒng)一的SON功能網(wǎng)絡(luò)通訊方式，來實(shí)現(xiàn)多種無線接入技術(shù)、覆蓋層次的移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)，能夠自動(dòng)的實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)合自配置、自優(yōu)化、自愈合的功能。

（四）內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

在移動(dòng)通訊的無線網(wǎng)絡(luò)中，由于5G網(wǎng)絡(luò)的智能終端應(yīng)用越來越多，需要在無線網(wǎng)絡(luò)中采用CDN技術(shù)，運(yùn)用服務(wù)器技術(shù)分布在通訊密集的地區(qū)，將不同的網(wǎng)絡(luò)通訊進(jìn)行轉(zhuǎn)換，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)通訊節(jié)點(diǎn)、負(fù)載、網(wǎng)絡(luò)通訊節(jié)點(diǎn)的情況來設(shè)計(jì)無線通訊網(wǎng)絡(luò)的要求，注重對(duì)用戶的體驗(yàn)進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)的有線網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)的融合，以滿足不同移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)的需要與網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊?。因此，?nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也成為5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的一個(gè)重要內(nèi)容，以滿足移動(dòng)數(shù)據(jù)量龐大、內(nèi)容越來越多的網(wǎng)絡(luò)通訊需求，

三、結(jié)束語

通過分析可以看出，5G通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是面向新型通訊網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)通訊技術(shù)，目標(biāo)在產(chǎn)業(yè)界與學(xué)術(shù)界還沒有對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，但是在網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的情況下，5G的關(guān)鍵技術(shù)也會(huì)不斷的突破與發(fā)展，采用智能化控制、提高網(wǎng)絡(luò)通訊效率，實(shí)現(xiàn)不同的無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之間的通訊意義非常重大，對(duì)改善網(wǎng)絡(luò)通訊效率、網(wǎng)絡(luò)通訊的架構(gòu)具有十分重要的作用。

作者單位：廣東智陶檢測(cè)有限公司