張嶺

摘要：本文首先對4G在我國的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，然后對4G-5G移動通信技術(shù)的發(fā)展前景進(jìn)行探討，希望為相關(guān)人士提供有價值的參考。

關(guān)鍵詞：4G;5G;移動通信技術(shù);發(fā)展前景

中圖分類號：TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）12-0015-02

移動通信技術(shù)的發(fā)展，給人們的生活帶來了翻天覆地的變化，移動通信技術(shù)對人們之間的交流進(jìn)步具有重要的影響，是實(shí)現(xiàn)我國全球一體化的重要舉措，現(xiàn)階段我國已經(jīng)對第五代移動通信技術(shù)進(jìn)行了初步的探索，在中國5G的整體節(jié)奏中，5G的目標(biāo)網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)D頻段的100M+C頻段100M，從而共同共筑5G時代的網(wǎng)絡(luò)競爭力，并且在5G技術(shù)中，要提前部署2.6G 3DMM，以此來解決當(dāng)前的4G容量，升級5G，將其作為5G的覆蓋層，保障我國可以順利的向第五代通信技術(shù)進(jìn)行過渡。由此可見，對4G到5G--移動通信技術(shù)的發(fā)展前景進(jìn)行探討具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 4G通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

4G通信技術(shù)也被稱為第四代通信技術(shù)，第四代通信技術(shù)集3G與WLAN為一體，可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、音頻、視頻的快速傳輸，比以往我國家用的ADSL家用寬帶快25倍，第四代通信技術(shù)是在數(shù)據(jù)通訊、多媒體業(yè)務(wù)的背景下產(chǎn)生的，我國是在2001年開始研發(fā)4G技術(shù)，在2011年正式的投入使用，截止到2015年底，我國4G用戶總數(shù)達(dá)到3.8億，發(fā)展到現(xiàn)在第四代通信技術(shù)中包括正交頻分復(fù)用、調(diào)制與編碼技術(shù)、智能天線技術(shù)、MIMO技術(shù)、軟件無線電技術(shù)、多用戶檢測技術(shù)等核心的技術(shù)。

正交頻分復(fù)用是在無線環(huán)境下的一種道速傳輸技術(shù)，可以將頻域中的定信道劃分為多個正交子信道，每個子信道在調(diào)制時，都使用一個子載波進(jìn)行調(diào)制，在傳輸時，各個子載波進(jìn)行平行的傳輸。調(diào)制與編碼技術(shù)技術(shù)是第四代通信技術(shù)的一種新型調(diào)制技術(shù)，該技術(shù)可以保障終端電池的耐久性，提高頻譜的利用率。智能天線技術(shù)可以對干擾信號進(jìn)行抑制，并且可以自動的跟蹤數(shù)字波束，該技術(shù)是移動通訊技術(shù)的關(guān)鍵。MIMO技術(shù)也被成為多輸入多輸出技術(shù)，主要是利用分立式多天線，將空間進(jìn)行分集，將通信鏈路進(jìn)行分解，使其呈現(xiàn)出多個并行的子信道。軟件無線技術(shù)，軟件無線技術(shù)實(shí)質(zhì)上就是利用硬件平臺，對標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的硬件功能單元進(jìn)行加載，使其成為一個新技術(shù)，該技術(shù)是一種開放式的結(jié)構(gòu)[1]。

4G移動通信技術(shù)具有的優(yōu)勢有很多，主要體現(xiàn)在以下幾方面，首先4G移動通信技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸速率較快，可以達(dá)到100Mbit/s，與3G通信技術(shù)相比，是其20倍。其次，4G通信技術(shù)具有較強(qiáng)的抗干擾能力，可以利用正交分頻多任務(wù)技術(shù)，進(jìn)行多種增值服務(wù)，防止信號對其造成的干擾。最后，4G通信技術(shù)的覆蓋能力較強(qiáng)，在傳輸?shù)倪^程中智能性極強(qiáng)。但是在4G技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程中，也存在許多亟待解決的問題，首先就是第四代通信技術(shù)的容量有限，雖然4G技術(shù)的信息傳輸速率較快，但是系統(tǒng)容量受到限制，隨著手機(jī)等智能化設(shè)備的廣泛普及，4G手機(jī)的運(yùn)行速度將會越來越慢，這就成為5G技術(shù)發(fā)展的主要推動力[2]。其次，4G通信技術(shù)設(shè)備更新速度較慢，這就在一定程度上阻礙了4G移動通信技術(shù)占領(lǐng)市場的速度，這時一旦5G技術(shù)興起就會對其進(jìn)行取代。

2 4G-5G移動通信技術(shù)的發(fā)展前景

在2017年8月，德國電信與我國的華為進(jìn)行了聯(lián)合，部署出新的空口連接，即3GPP標(biāo)準(zhǔn)的5G新空口，該空口為6G（3.7GHZ），可以支持多個場景，時延比秒毫級更低，并且這種端口采用的是獨(dú)立組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，可以為用戶提供一個實(shí)時在線的體驗(yàn)。目前在國家電線組織的第78次會議上，正式的發(fā)布了這一版本，并將其作為首發(fā)商用部署的5G標(biāo)準(zhǔn)。

5G移動通信技術(shù)是我國2010年以后發(fā)展的第五代通信技術(shù)，5G通信網(wǎng)絡(luò)與4G網(wǎng)絡(luò)相比，傳輸速度更快，理論上是4G移動通訊技術(shù)的數(shù)百倍，并且5G技術(shù)的誕生，人們在智能終端也可以對電影、游戲等進(jìn)行分享。在5G的整體節(jié)奏上，不僅需要解決4G的容量問題，同時還要注意幾點(diǎn)問題[3]：（1）在3.5GHZ+上下行解耦上，可以在原主城區(qū)站點(diǎn)上，補(bǔ)充一倍的站點(diǎn)。（2）要提前對桿站資源進(jìn)行儲存，將其作為5G的儲備站點(diǎn)，將5G的覆蓋區(qū)域進(jìn)一步增強(qiáng)。（3）需要對當(dāng)前數(shù)字化室分進(jìn)行改造，為5G移動通信技術(shù)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)，在對數(shù)字化室分進(jìn)行改造時，可以采用圖1所示的方案。

5G移動通訊技術(shù)與4G移動通訊技術(shù)相比，需要進(jìn)行以下的技術(shù)創(chuàng)新。首先，5G技術(shù)需要使用512-QAM、1024-QAM的數(shù)據(jù)壓縮密度調(diào)制，突破4G移動通信技術(shù)256-QAM、64-QAM的解調(diào)限制，從而有效的提高其傳輸效率。除此之外，我國需要需要改變4G移動通信技術(shù)的低頻段，將以往的900MHZ、1600MHZ、2600MHZ替換成28GHX毫米波進(jìn)行通信，這種毫米波通信的頻段較高，將其應(yīng)用在軍用機(jī)械或者測速拍照上，頻譜寬度與之前相比更高，更容易顯示出連續(xù)的頻譜。其次，在5G通信技術(shù)中要注意大帶寬多天線的構(gòu)建，大帶寬多天線是提高5G移動通信技術(shù)的傳播速率的關(guān)鍵，在大帶寬天線中，需要增強(qiáng)多天線的3D-MIMO，新增結(jié)構(gòu)Self-Contain[4]。再次，在5G移動通信技術(shù)中，需要應(yīng)用一些新材料，例如，GaN氮化鎵、GaAs砷化鎵材料的RF射頻天線、功率放大器，這些設(shè)備的使用不僅可以提高能源的利用效率，同時還可以節(jié)約設(shè)備的電能，符合我國資源節(jié)約的理念。最后，需要對5G移動通訊技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)延遲時間進(jìn)行控制，具體的網(wǎng)絡(luò)延遲時間不能超過1秒，以此來滿足我國工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、商用無人機(jī)等新型技術(shù)的發(fā)展需求。

目前，三星手機(jī)在5G移動通信技術(shù)上已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展，這就為全球第五代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研發(fā)提供了推動力，全球?yàn)榱藫屨际袌鱿葯C(jī)，許多國家都已經(jīng)開始投入了大量的資金進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研發(fā)，三星在5G移動通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上取得的進(jìn)展，加速了國與國之間的研發(fā)競爭。 5G在28GHz的波段下，已經(jīng)達(dá)到了1Gbps，已經(jīng)以往4G傳輸速率75Mbps相比，三星電子的64個天線單元已經(jīng)攻破了傳輸瓶頸。5G移動通信技術(shù)是第四代移動通訊技術(shù)的升級，在功能上，5G移動通訊技術(shù)在傳輸速率上可以實(shí)現(xiàn)10Gbps，這就標(biāo)志著，人們在下載一個高清的視頻時，可以在一秒中瞬間完成，在智能設(shè)備方面，5G網(wǎng)絡(luò)，可以同時支撐不同的設(shè)備進(jìn)行工作，除了人們?nèi)粘Ｊ褂玫氖謾C(jī)之外，5G網(wǎng)絡(luò)也可以支持智能手表、智能家具的使用，例如，鳥巢的室內(nèi)恒溫器等。不就的將來，我國每一個居民都可以擁有多臺設(shè)備為其服務(wù)[5]。

在網(wǎng)絡(luò)連接上，5G網(wǎng)絡(luò)將以往端到端性能的性能進(jìn)行改善，確保收集與服務(wù)器之間連接的緊密性，人們在觀看視頻、圖片、網(wǎng)頁時，不會因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)連接差出現(xiàn)卡頓的現(xiàn)象。但是目前我國5G網(wǎng)絡(luò)在構(gòu)想階段的車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)等概念將變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)[6]。在電池壽命上，5G移動通信技術(shù)可以有效的提高電池的耐久性，現(xiàn)階段我國在使用智能設(shè)備時，在后臺上經(jīng)常會運(yùn)行一些小的應(yīng)用程序，這些應(yīng)用程序在運(yùn)行的過程中就會蠶食電池的電量，在第五代移動通訊中，將會處理好這一問題，以此來提高電池的使用壽命。

3 結(jié)語

綜上所述，4G到5G--移動通信技術(shù)具有良好的發(fā)展前景，我國技術(shù)研發(fā)部門應(yīng)該引起重視，首先需要對4G通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，充分掌握現(xiàn)階段通信技術(shù)的優(yōu)勢與問題，然后提出一些設(shè)計(jì)構(gòu)想，從而為5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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[6]黃海峰.2017年無線通信趨勢：IoT、5G技術(shù)商用成焦點(diǎn)[J].通信世界，2017（1）：46-47.

Brief Analysis of the Development Prospect of 4G-5G Mobile

Communication Technology

ZHANG Ling

（Zibo Branch of China Mobile Communications Group Shandong Co.， Ltd. Network Department ， Zibo Shandong? 255000）

Abstract：This paper first analyses the current situation of the development of 4G in China， and then discusses the development prospects of 4G-5G mobile communication technology， hoping to provide valuable reference for relevant people.

Key words：4G; 5G; mobile communication technology; development prospects