戢玉兵

摘要：得益于社會(huì)的飛速發(fā)展，通信技術(shù)也發(fā)展迅猛。人們從2G時(shí)代到3G時(shí)代，再至現(xiàn)在的4G時(shí)代，隨著人們需求的不斷提升、移動(dòng)數(shù)據(jù)的爆炸式增長(zhǎng)以及移動(dòng)通信技術(shù)的進(jìn)步，5G時(shí)代即將到來(lái)。本文就5G進(jìn)行了概述，并對(duì)5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：5G；移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)；關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號(hào)：TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）05-0035-01

1 5G概述

5G即第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)，是新一代的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，主要是用于滿足2020年以后人們對(duì)移動(dòng)通信的需求，是4G的延伸。5G要具有低功耗、低成本、高傳輸速率、時(shí)延小以及支持更多的用戶通信等特點(diǎn)，還需要其突破通信設(shè)備移動(dòng)速度過(guò)快導(dǎo)致掉線這一問(wèn)題，要求其在500km/h的速度下保證通訊暢通等要求。5G的發(fā)展方向?yàn)橹悄芑?、自?dòng)化以及全面化，未來(lái)是非常樂(lè)觀的。

2 5G關(guān)鍵技術(shù)分析

目前，5G技術(shù)尚處于發(fā)展階段，并未有完整的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，以下為筆者結(jié)合自身所學(xué)，對(duì)5G的關(guān)鍵技術(shù)的分析：

2.1 大型天線系統(tǒng)

大型天線系統(tǒng)又稱為大規(guī)模MIMO技術(shù)，是5G中重要的技術(shù)之一。4G技術(shù)的天線陣列最多只有8根天線組成，而大型天線系統(tǒng)可以在這基礎(chǔ)上提升天線數(shù)目至千根以上，此技術(shù)能夠大大的提高頻譜的效率，能夠使得一個(gè)基站能夠同時(shí)支持很多的用戶進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。另外，此技術(shù)還能夠有效的改善能源使用效率，并吞吐量巨大。大型天線系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之初的方式為TDD（時(shí)分雙工）模式，但FDD（頻分雙工）模式也可。相對(duì)于4G的天線系統(tǒng)，大型天線系統(tǒng)更是具有5G所需要的低功耗、低成本以及低時(shí)延等優(yōu)點(diǎn)，因此其對(duì)于5G來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是很重要的一項(xiàng)技術(shù)。相比于傳統(tǒng)的雙流技術(shù)而言整整提高了8倍之多，因此這項(xiàng)技術(shù)5G有可能大范圍的使用。

2.2 毫米波通信技術(shù)

5G會(huì)在LTE技術(shù)的基礎(chǔ)上，在9.9GHz至86GHz頻段上充分的展開(kāi)研究工作與開(kāi)發(fā)工作，主要是為了面對(duì)5G時(shí)代爆炸式增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)流量，毫米波通信技術(shù)主要是用于構(gòu)造超密集網(wǎng)絡(luò)的。

在未來(lái)，基站無(wú)線節(jié)點(diǎn)的數(shù)量會(huì)顯著的增長(zhǎng)，最少超過(guò)現(xiàn)在擁有的10倍以上，因此站點(diǎn)與站點(diǎn)之間的距離會(huì)變得很短，一般為10m左右，并且可能出現(xiàn)每個(gè)用戶就是一個(gè)站點(diǎn)的情況。這樣的情況就導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變得非常的復(fù)雜，現(xiàn)有的通信技術(shù)很難避免各個(gè)站點(diǎn)之間的信號(hào)干擾問(wèn)題，而毫米波的波長(zhǎng)很短，能夠支持較小空間內(nèi)多個(gè)站點(diǎn)存在，并且能夠在一定程度上避免信號(hào)干擾這個(gè)問(wèn)題。

目前毫米波通信技術(shù)傳輸速率方面，相關(guān)的研究成果已經(jīng)有了，例如貝爾實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了100bps/Hz的頻譜效率。但在解決網(wǎng)絡(luò)超密集情況下信號(hào)互相干擾的問(wèn)題仍需得到進(jìn)一步的研究和解決，通過(guò)研究相關(guān)的協(xié)調(diào)算法、制定可靠的通信協(xié)議來(lái)解決這一重要的問(wèn)題，筆者認(rèn)為，準(zhǔn)確并且有效的感知到相鄰的節(jié)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)超密集網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中個(gè)節(jié)點(diǎn)協(xié)作的必要前提條件，但毫無(wú)疑問(wèn)，毫米波通信技術(shù)因其所在頻段資源豐富以及波長(zhǎng)很小的特點(diǎn)，會(huì)在5G中得到廣泛的運(yùn)用。

2.3 D2D通信技術(shù)

D2D通信，即設(shè)備與設(shè)備之間的通信，在未來(lái)，通信場(chǎng)景將會(huì)進(jìn)一步的多元化，不會(huì)局限于現(xiàn)在的人與人之間的通信以及人與物之間的通信，物與物之間的通信也是未來(lái)重要的通信方式之一，這不僅是因?yàn)樽詣?dòng)化、智能化相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，還為了能夠提高用戶的體驗(yàn)以及減輕基站的工作壓力。因此，在即將到來(lái)的5G時(shí)代，D2D通信技術(shù)將會(huì)得到廣泛的運(yùn)用。

D2D通信的優(yōu)點(diǎn)在于，設(shè)備與設(shè)備之間的通信數(shù)據(jù)不用通過(guò)基站的轉(zhuǎn)發(fā)，而可以在個(gè)終端之間直接的進(jìn)行傳輸。D2D通信技術(shù)也是一種短距離通信技術(shù)，但與傳統(tǒng)的藍(lán)牙通信技術(shù)、WIFI等短距離通信技術(shù)不同的是，D2D通信技術(shù)是基于蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)的，當(dāng)終端與終端之間的距離條件不滿足時(shí)，其還可接入蜂窩網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，這就突顯出了其優(yōu)勢(shì)。在能耗方面，D2D技術(shù)相較于其他的短距離通信技術(shù)也較低，這非常的符合5G所要求的。另外，其通信的距離相較于其他的短距通信技術(shù)，通信的距離要長(zhǎng)一些，且不需要進(jìn)行配對(duì)密鑰等操作，因此非常方便與快捷，這也使得其用戶體驗(yàn)比其他的短距通信技術(shù)更加的有優(yōu)勢(shì)。

3 5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)

在未來(lái)，5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)會(huì)向著更高的系統(tǒng)吞吐率，通信終端與相關(guān)設(shè)備會(huì)更加的智能化，并且在原有的網(wǎng)絡(luò)覆蓋的基礎(chǔ)上，網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面積會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。而隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，通信設(shè)備的制造成本會(huì)進(jìn)一步降低，通信變得更加的方便快捷和實(shí)惠；設(shè)備的能耗方面，也會(huì)隨著技術(shù)的進(jìn)步，會(huì)更低；通信設(shè)備的體積更加的小。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，5G時(shí)代即將到來(lái)。我們會(huì)看到和感受到更加方便快捷以及更加安全的通信場(chǎng)景，但與此同時(shí)，更高的需求就面臨更多的問(wèn)題需要我們?nèi)ソ鉀Q，因此積極的對(duì)5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析與研究，才能夠推進(jìn)其發(fā)展，才能夠使得我們能夠更快的、更好的迎接5G時(shí)代的到來(lái)。

參考文獻(xiàn)

[1]李佳，劉勝達(dá)，王瑋.5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)論述[J].通訊世界，2016（7）：96-97.

[2]趙國(guó)鋒，陳婧，韓遠(yuǎn)兵，徐川.5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)綜述[J].重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015（4）：441-452.endprint