5G 移动通信的关键技术及其进程思考

 □李彦池 中国铁塔股份有限公司深圳市分公司 【摘要】 目前5G移动通信技术已经被各领域广泛关注，该技术具有超高速率以及良好体验性。本文对5G移动通信技术进行概述， 重点对其关键技术进行讨论，并对未来发展趋势进行了分析。 【关键词】 5G 移动通信 关键技术

我国已经进入100Mbps到10000Mbps的超宽带时代,视 频流量成倍扩大 [1]，5G移动通信技术也随之被提出。5G移 动通信技术是面向2020年信息网络的第五代无线通信系统， 与前四代技术相比，5G移动通信技术的典型特征具有超高 速率，容量超大，从而实现全网融合。 一、5G 移动通信概述 据估计，未来人们在任意地点移动速率都能达到1Gbit/ s。5G网络相比于4G网络，具有大规模MIMO、3D束波成 型以及有源天线系统 [2]，它的交换方式是分组转发，基站采 用高频微蜂窝，提升系统容量，从而实现网络融合。5G网 络具有以下特点：可以实现实时连接，具有良好的体验性和 稳定性，并且在密集人群中可以保证通信质量。5G移动通 信除了通信速率上的提升，还为用户提供了更好的体验。5G 移动通信网络拓扑图如图 1所示。 图 1 5G网络拓扑结构图 二、5G 移动通信的关键技术 1、新型多天线技术。为了满足移动通信对数据流量的 需求，提升频谱利用率尤为重要。由此产生了一种新型多天 线技术——该技术可以保证通信质量以及提升频谱利用率， 新型多天线技术在无线通信领域具有多方面应用。新型多天 线技术能够提升空间分辨率，这样可以使大量用户在同一时 间段进行通信，在基站密度不增加的前提下，大幅度降低发 送功率以及减少干扰。因此，新型多天线技术在5G移动通 信中起到关键作用，可以保证通信的可靠性、提升频谱利用 效率并且降低通信能耗，未来在通信领域会得到普遍使用。 2、高频段的使用。在无线移动通信系统中，3GHz以下的频段能够较好地支持移动性以及具有较广的覆盖范围。然 而这一区间内的频谱资源相对紧张，因此为了缓解频谱资源 问题，应该使用3GHz以上的频谱资源，高频段的使用将是 未来通信行业的发展趋势，这是因为高频段的可用带宽相对 充足，设备小型化以及较高的天线增益。 3、同时同频全双工。由于传统无线通信手段不能实现 同时同频的双向通信，因此具有一定的局限性，导致资源浪 费。同时同频全双工技术在上/下行链路上可以同时同频进 行双向通信，这样可以提升资源利用率。然而同时同频全双 工同样面临干扰问题，在传输信号的过程中功率相差较大， 会导致同频干扰以及自干扰，因此要想实现同时同频全双工 技术，就应该针对降低干扰问题进行探讨。 4、设备间直接通信技术。移动通信技术针对降低干扰 问题因此具有一定的局限性。由于通信系统的中继节点和基 站的位置固定，因此网络拓扑不够灵活，系统的覆盖和边缘 地区用户的体验成为亟需解决的问题。为了解决该问题，需 要借助设备间的直接通信技术，该技术可以在近距离范围内 进行直接传输，无需通过中间节点转发。设备间直接通信技 术具有低能耗、低延迟以及高传输速率的优点，能够实现频 谱资源的有效利用，提升无线通信质量，因此，设备间直接 通信技术将是 5G重点研究内容。 5、自组织网络。移动通信网络中会使用大量的人力资源， 例如网络部署和运维等，这样造成效率很低，随着无线通信 网络的不断优化，人们已经解决网络快速发展中所遇到的问 题，为了提升网络部署质量，降低网络人力运维成本，提出 了自组织网络的概念。自组织网络包括自配置和自愈合的概 念，尽量避免人工干预，构建了更智能、统一的5G移动通 信网络。 三、未来 5G移动通信发展进程思考 本文对 5G移动通信网络发展进行讨论，5G移动通信网 络的关键技术包括新型天线技术、高频段技术、全双工同时 同频、设备间的直接技术以及自组织网络，这些技术保证了 通信的可靠性、提升频谱效率并且降低通信能耗，在未来会 在通信领域得到普遍使用，但是仍存在一定问题，例如高频 段器材使用相对不成熟，使用成本较高，同时同频全双工技 术的干扰问题，都有待进一步探讨。因此需要进一步对移动 通信网络进行研究，实现更智能的、统一的5G移动通信网络。 参 考 文 献 [1] 王志勤，罗振东，魏克军．5G业务需求分析及技术标准进程[J]．中兴通讯技术，2014，20(02)：2-4 [2] 秦飞，康绍丽．融合、演进与创新的5G技术路线[J]．电信网技术，2013(9)：11-15