关于当前5G技术的发展现状分析及挑战探讨

文｜黄智君

关于当前5G技术的发展现状分析及挑战探讨

文｜黄智君

一、5G网络的关键技术分析

（一）高频段传输技术

目前，由于移动用户人数的不断增加，而传统的移动通讯网络主要集中在3GHz以内，使得移动网络的频谱资源变得十分拥挤，导致用户的通讯效率降低，而在高频段范围内，譬如毫米波频率是27.3-350GHz，网络的带宽达到了284.6Hz，通讯的频段大大的增加，在毫米波的范围内，可以轻松的实现短距离的通讯，能够有效的支持5G高速传播与信息容量的需求。

（二）多天线传输技术

多天线技术是移动网络通讯中的重要技术，它经历了从二维到三维的技术发展，并无源到有源、高阶多输出技术的发展等，能够通讯的频谱提高到15倍以上，是当前5G技术研究的关键。

（三）同时同频全双工技术

5G技术需要高效的频谱效率技术才能满足要求，同时同频全双工技术就是高效的频谱技术，能够在相同的物理信道上将同方向的两个信号进行传输，自身能够在接收处消除信号干扰，在信号的发射端与接收端能够接收到频率相同的信号。

（四）设备间直接通讯技术

在5G网络通讯技术中，用户的规模巨大、数据通讯量十分巨大，如果采用传统的以基站为中心的数据通讯方式，并且通讯的基站与中继站不能随便移动，使得网络通讯受到限制，就不能满足5G网络通讯的要求。因此，5G采用D2D技术进行直接通讯，使得网络在没有基站或者中继站的情况下，也能够直接运转，提高了网络通讯效率，也拓宽看网络通讯的接入方式与网络连接渠道，提高了网络通讯的效率。

（五）密集型网络通讯技术

5G网络通讯技术需要的是大规模的无线网络通讯方式，在5G网络中需要改变传统的网络架构技术，来实现全线的短距离、大规模的通讯方式。由于5G网络具有智能化、宽带化与多元化的智能通讯网络，要求能够综合多种通讯方式，它的数据流量是4G通讯网络的1000倍左右。因此，在解决5G网络通讯时，采用了在宏基站处布置大规模的MIMO天线来获取更大的室外通讯空间增益来满足要求，或者采用密集型网络来满足室外通讯数据的要求，5G技术采用的高频段宽度技术，使用的是毫米级的通讯频段，采用高密集的网络布置，布置的密集型网络将会高达200个扇区。

二、5G网络技术未来发展趋势

（一）新型网络架构技术

为了满足在未来的5G网络通讯，解决大容量、高规模用户、通讯效率高的要求，需要采用新型的移动通讯网络架构，采用低时延、易维护、网络扁平化发展的方式来降低网络通讯的成本，采用软配置的方式处理数据通讯之间的交换，通讯网络采用云架构的方式来提高网络通讯的效率。例如目标对C-RAN通讯网络的研究，就是为了满足5G通讯的各种要求而采用的标准。

（二）智能化数据处理技术

5G的中心网络需要采用智能化的处理数据，它主要是由大型的云计算数据平台服务器构成，并通过交换机、路由器与网络的基站链接，在宏基站处采用大数据存储与云计算的方式对数据进行处理，使得通讯网络具有时效性强的特点，将网络通讯的数据传递个云计算中心与云服务器进行处理，这样就能对通讯的终端、基站数量进行扩充，使得网络具有多样化的形态，通讯天线具有多样化的形态，保证不同的业务处理与不同频段通讯的要求，因此具有自动化、智能配置与智能切换的功能，是未来5G网络发展的要求。

（三）自组织网络技术

5G系统采用了复杂的无线传输技术和无线网络架构技术，改变了传统的网络通讯方式，需要能够融合、协同的多制式共存的异构网络，满足不同层次网络通讯的需求，从网络通讯的技术上看，需要解决存在多层、多无线接入技术的共存，改变原有的4G、3G网络通讯的模式，采用复杂的网络结构，这就需要采用自组织网络技术来解决无线接入技术、内部网络覆盖技术、网络节点之间的通讯方式。因此，在未来的5G网络发展中，需要采用智能化的、多节点式的、统一的SON功能网络通讯方式，来实现多种无线接入技术、覆盖层次的移动通讯网络，能够自动的实现网络的联合自配置、自优化、自愈合的功能。

（四）内容分发网络技术

在移动通讯的无线网络中，由于5G网络的智能终端应用越来越多，需要在无线网络中采用CDN技术，运用服务器技术分布在通讯密集的地区，将不同的网络通讯进行转换，根据网络通讯节点、负载、网络通讯节点的情况来设计无线通讯网络的要求，注重对用户的体验进行分析，实现5G网络的有线网络与无线网络的融合，以满足不同移动通讯网络的需要与网络传输的要求。因此，内容分发网络技术也成为5G网络应用的一个重要内容，以满足移动数据量庞大、内容越来越多的网络通讯需求，

三、结束语

通过分析可以看出，5G通讯网络技术是面向新型通讯网络的移动通讯技术，目标在产业界与学术界还没有对其进行统一的标准进行设计，但是在网络通讯技术与计算机技术不断发展的情况下，5G的关键技术也会不断的突破与发展，采用智能化控制、提高网络通讯效率，实现不同的无线网络结构之间的通讯意义非常重大，对改善网络通讯效率、网络通讯的架构具有十分重要的作用。

作者单位：广东智陶检测有限公司