卓祥山

摘 要：移動(dòng)通信技術(shù)對(duì)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要作用，隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，5G移動(dòng)通信受到人們的青睞與廣泛應(yīng)用。本文主要對(duì)5G移動(dòng)通信技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并探討其未來的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：5G通信；移動(dòng)通信；通信現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

引言

在計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推動(dòng)下，我國的移動(dòng)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛越，從傳統(tǒng)的2G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到3G網(wǎng)絡(luò)，再到目前被廣泛使用的4G網(wǎng)絡(luò)，每一次移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的更新?lián)Q代均帶來了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能的極大提升，均得到了廣發(fā)用戶的肯定。為了使移動(dòng)通信技術(shù)得到進(jìn)一步的發(fā)展，就應(yīng)加速研究5G移動(dòng)通信技術(shù)，并明確未來的發(fā)展方向。

1 5G概述

5G是第五代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的代稱，它的誕生主要是為了滿足于二零二零年以后的人們?nèi)粘Ｍㄓ嵭枨蟆，F(xiàn)如今移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展，人們對(duì)于網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和速度的要求愈發(fā)提高。在這一背景下，5G產(chǎn)品所具備的低消耗、低成本、安全性高等特點(diǎn)必定會(huì)成為日后市場(chǎng)的主宰，它的數(shù)據(jù)傳輸速度會(huì)比現(xiàn)在的主流速度提升十到一百倍，峰值傳輸速率甚至能達(dá)到達(dá)到10Gbit/s，同時(shí)端到端時(shí)延縮小到ms級(jí)，流量密度提升一千倍，讓連接設(shè)備的密度增加十到一百倍，與此同時(shí)，頻譜效率上升五至十倍，在速度保證在500km/h的條件下也能最大限度的提供最好的用戶體驗(yàn)。5G的出現(xiàn)和推廣能使通信突破以往的固定模式，讓用戶體會(huì)到前所未有的使用體驗(yàn)；人與物、人與人之間的距離進(jìn)一步縮小，使得人與萬物的共聯(lián)時(shí)代大幕拉開。

2 5G移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

我國從2013年開始著手5G移動(dòng)通信技術(shù)研發(fā)的，并將相關(guān)的研究課題納入到了863計(jì)劃中，作為新一輪的通訊領(lǐng)域核心技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)，5G移動(dòng)通信技術(shù)已經(jīng)成為我國通訊領(lǐng)域最為重要的研究任務(wù)，在2013年初，我國組建了5G移動(dòng)通信技術(shù)研究小組，由通訊行業(yè)的頂級(jí)專家組成，對(duì)5G移動(dòng)通信技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展方向進(jìn)行了探討和明確，并制定了相關(guān)的研究框架，以便能以最快的速度融入到國際5G技術(shù)的研發(fā)中，2013年6月，為了更好的滿足2020年通信行業(yè)的需求，我國制定了5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)一期研究計(jì)劃，將5G無線傳輸、頻譜開發(fā)等關(guān)鍵性技術(shù)作為研究重點(diǎn)，并逐步對(duì)無線傳輸技術(shù)進(jìn)行測(cè)試、對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行技術(shù)評(píng)估，而且相關(guān)部門還將部分研究內(nèi)容分配到有科研實(shí)力的各個(gè)研究小組中，研究機(jī)構(gòu)包含國內(nèi)知名大學(xué)，科研院所等，不過從整體上來看，我國的5G技術(shù)研究工作仍處于初期探索階段。

3 5G 技術(shù)的特點(diǎn)分析

首先，5G 移動(dòng)通信技術(shù)，在體系方面實(shí)現(xiàn)了新突破，比起 2G、3G、4G 技術(shù)而言，5G 更重視點(diǎn)與點(diǎn)之間的物理層傳輸和編譯碼技術(shù)的進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵性技術(shù)的突破，并且加強(qiáng)了對(duì)多用戶、多點(diǎn)址、多天線、多小區(qū)分布的統(tǒng)籌關(guān)注。其次，5G 技術(shù)不僅重視了技術(shù)的革新和發(fā)展，還在客戶體驗(yàn)、網(wǎng)絡(luò)速度提出了新要求和新規(guī)劃，在技術(shù)研發(fā)中更加重視客戶體驗(yàn)感受和實(shí)用程度。另外，在 5G 技術(shù)研發(fā)過程中，會(huì)有更多的高頻段資源被利用。然而，高頻段無線電波也無可避免地存在著缺陷和不足，其穿透能力有限。因此，在研發(fā)5G技術(shù)時(shí)，會(huì)對(duì)穿透性強(qiáng)的技術(shù)給予關(guān)注。與此同時(shí)，相較于傳統(tǒng)移動(dòng)通信技術(shù)，5G 技術(shù)擴(kuò)大了移動(dòng)通信的覆蓋面積。而由于一直以來室內(nèi)通信不足的現(xiàn)象，隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)于室內(nèi)移動(dòng)通信的要求越來越高，這也是 5G移動(dòng)通信技術(shù)重點(diǎn)的重視的技術(shù)，有了以往覆蓋面廣泛的基礎(chǔ)，5G 移動(dòng)通信技術(shù)將優(yōu)先發(fā)展室內(nèi)通信技術(shù)。最后，在 5G移動(dòng)通信技術(shù)的背景下，運(yùn)營商的運(yùn)營成本將會(huì)進(jìn)一步的降低，通過技術(shù)手段，運(yùn)營商可以根據(jù)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的流量使用情況，對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)和分配，不僅降低運(yùn)用成本還不影響用戶的使用體驗(yàn)。

4 5G移動(dòng)通信未來的發(fā)展趨勢(shì)

4.1無線傳輸技術(shù)的使用

首先，4G系統(tǒng)里的MIMO技術(shù)。現(xiàn)階段的5G技術(shù)，在大規(guī)模運(yùn)用時(shí)出現(xiàn)了新的特性，例如空間分辨率極高，頻率資源和功率被控制住并有所提高。此外，當(dāng)天線數(shù)量充足，MIMO技術(shù)能夠有效降低設(shè)備發(fā)射功率，保證設(shè)備內(nèi)編碼系統(tǒng)的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。其次，新式的全雙工技術(shù)。該技術(shù)實(shí)質(zhì)為一種雙向技術(shù)，具有同頻同時(shí)等特征，可靈活應(yīng)用頻譜資源，提高頻譜利用效率，并將無線頻譜中的潛在資源挖掘出來。

4.2基于濾波器組的多載波技術(shù)

在以往的無線通訊技術(shù)中多載波技術(shù)有著很高的采納率，很多事實(shí)證明它可以穩(wěn)定的增加頻譜效率，并減緩多徑衰落現(xiàn)象的發(fā)生。但該技術(shù)在實(shí)際使用上卻略顯笨拙，這是由于其子載波的帶寬相同，子載波必須正交才能保持同步，為了解決這一問題采用了濾波器組來讓波形一致。這一技術(shù)在軍事領(lǐng)域的雷達(dá)信號(hào)處理方面也有運(yùn)用。在控制各載波帶寬的同時(shí)，也有效的增強(qiáng)其靈活性。

4.3通信水平的提高

5G技術(shù)對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量和速度提出了更好的要求，需要采用更為先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備才能得以實(shí)現(xiàn)：先進(jìn)傳輸技術(shù)的引入，可以有效的增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)資源的利用效率；啟用新的體系結(jié)構(gòu)，可有效的增強(qiáng)體系的智能化，增加系統(tǒng)的容量。為了更好的實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)的使用功能，要求網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)傳輸方面要有突破性的進(jìn)展，在網(wǎng)絡(luò)方面需要采用更為先進(jìn)更為智能的網(wǎng)絡(luò)框架，移動(dòng)傳輸方面要注重提高資源的配置能力，并加強(qiáng)對(duì)頻譜效率的提升。

4.4自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

關(guān)于自組織網(wǎng)絡(luò)，一共有兩點(diǎn)關(guān)鍵問題應(yīng)該著重強(qiáng)調(diào)：首先，在網(wǎng)絡(luò)部署時(shí)的自我配置，并執(zhí)行自我規(guī)劃；其次，網(wǎng)絡(luò)維護(hù)時(shí)要實(shí)現(xiàn)自我維護(hù)和自我愈合。自配置主要的意思就是在新增的網(wǎng)絡(luò)中要能自我進(jìn)行參數(shù)適配，做到“即插即用”，這種技術(shù)如果能充分普及，則能大大簡(jiǎn)化操作難度，降低成本，還能使得維護(hù)簡(jiǎn)便。自優(yōu)化一旦成熟就能使得設(shè)備自我優(yōu)化，降低時(shí)間損耗和操作成本。

4.55G 云化數(shù)據(jù)中心互聯(lián)建設(shè)方案

首先，大型數(shù)據(jù)中心是5G 網(wǎng)絡(luò)核心層中 New Core 核心網(wǎng)的重要組成部分，可完成海量數(shù)據(jù)的長距離交互，因此，其需要滿足可靠的遠(yuǎn)距離傳輸，以及分鐘級(jí)業(yè)務(wù)的開展和大容量波長的互聯(lián)。另外，在技術(shù)上還需要結(jié)合 OTN 技術(shù)和速度達(dá)到100、200或400G 的高速相干通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)核心層DC 之間的傳輸滿足大容量和高速率的雙重要求。同時(shí)，滿足可靈活控制和調(diào)整的條件。其次，除了滿足網(wǎng)絡(luò)傳輸速度和準(zhǔn)確性的要求外，傳輸?shù)陌踩Ｕ贤瑯臃浅Ｖ匾?，在這個(gè)方面，主要采用光層和電層雙重保護(hù)的方式來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全的維護(hù)。實(shí)現(xiàn)保護(hù)效果和保護(hù)資源的優(yōu)化配置，光層保護(hù)的主要原理是，通過ROADM 在現(xiàn)有的光層路徑上實(shí)現(xiàn)重路由，同時(shí)抵抗多次斷纖，這使得網(wǎng)絡(luò)使用過程中不需要再進(jìn)行單板備份工作。而電層則是通過 OTN 系統(tǒng)的電交叉?zhèn)浞輰?shí)現(xiàn)保護(hù)路徑的快速轉(zhuǎn)換，迅速切換到相應(yīng)的保護(hù)路徑上，一般情況下，所需的切換時(shí)間不高于50ms。

結(jié)語

當(dāng)前的通信技術(shù)將會(huì)越來越無法滿足我國民眾的需求，5G技術(shù)何時(shí)能走進(jìn)民眾的生活是人們十分關(guān)注的問題，而在可見的未來里，它必然將以商業(yè)化的形式出現(xiàn)在我們眼前，民眾對(duì)通信的要求也會(huì)在這種情況下得到滿足。就目前而言5G技術(shù)尚在開發(fā)，也有很多缺陷有待完善，在5G的研究方面必須得到重視，希望在核心關(guān)鍵技術(shù)有更多的突破，愿5G通信技術(shù)的早日成熟促使我國繁榮昌盛。

參考文獻(xiàn)：

[1]尤肖虎，潘志文，高西奇，等.5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)與若干關(guān)鍵技術(shù)[J].中國科學(xué)，2014（05）.

[2]張?bào)?淺析5G移動(dòng)通信技術(shù)及未來發(fā)展趨勢(shì)[J].中國新通信，2014（20）.

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