浅析4G-5G移动通信技术的发展前景

张岭

摘要：本文首先对4G在我国的发展现状进行分析，然后对4G-5G移动通信技术的发展前景进行探讨，希望为相关人士提供有价值的参考。

关键词：4G;5G;移动通信技术;发展前景

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）12-0015-02

移动通信技术的发展，给人们的生活带来了翻天覆地的变化，移动通信技术对人们之间的交流进步具有重要的影响，是实现我国全球一体化的重要举措，现阶段我国已经对第五代移动通信技术进行了初步的探索，在中国5G的整体节奏中，5G的目标网要实现D频段的100M+C频段100M，从而共同共筑5G时代的网络竞争力，并且在5G技术中，要提前部署2.6G 3DMM，以此来解决当前的4G容量，升级5G，将其作为5G的覆盖层，保障我国可以顺利的向第五代通信技术进行过渡。由此可见，对4G到5G--移动通信技术的发展前景进行探讨具有重要的现实意义。

1 4G通信技术的发展现状

4G通信技术也被称为第四代通信技术，第四代通信技术集3G与WLAN为一体，可以在一定程度上实现数据、音频、视频的快速传输，比以往我国家用的ADSL家用宽带快25倍，第四代通信技术是在数据通讯、多媒体业务的背景下产生的，我国是在2001年开始研发4G技术，在2011年正式的投入使用，截止到2015年底，我国4G用户总数达到3.8亿，发展到现在第四代通信技术中包括正交频分复用、调制与编码技术、智能天线技术、MIMO技术、软件无线电技术、多用户检测技术等核心的技术。

正交频分复用是在无线环境下的一种道速传输技术，可以将频域中的定信道划分为多个正交子信道，每个子信道在调制时，都使用一个子载波进行调制，在传输时，各个子载波进行平行的传输。调制与编码技术技术是第四代通信技术的一种新型调制技术，该技术可以保障终端电池的耐久性，提高频谱的利用率。智能天线技术可以对干扰信号进行抑制，并且可以自动的跟踪数字波束，该技术是移动通讯技术的关键。MIMO技术也被成为多输入多输出技术，主要是利用分立式多天线，将空间进行分集，将通信链路进行分解，使其呈现出多个并行的子信道。软件无线技术，软件无线技术实质上就是利用硬件平台，对标准化、模块化的硬件功能单元进行加载，使其成为一个新技术，该技术是一种开放式的结构[1]。

4G移动通信技术具有的优势有很多，主要体现在以下几方面，首先4G移动通信技术的数据传输速率较快，可以达到100Mbit/s，与3G通信技术相比，是其20倍。其次，4G通信技术具有較强的抗干扰能力，可以利用正交分频多任务技术，进行多种增值服务，防止信号对其造成的干扰。最后，4G通信技术的覆盖能力较强，在传输的过程中智能性极强。但是在4G技术发展的进程中，也存在许多亟待解决的问题，首先就是第四代通信技术的容量有限，虽然4G技术的信息传输速率较快，但是系统容量受到限制，随着手机等智能化设备的广泛普及，4G手机的运行速度将会越来越慢，这就成为5G技术发展的主要推动力[2]。其次，4G通信技术设备更新速度较慢，这就在一定程度上阻碍了4G移动通信技术占领市场的速度，这时一旦5G技术兴起就会对其进行取代。

2 4G-5G移动通信技术的发展前景

在2017年8月，德国电信与我国的华为进行了联合，部署出新的空口连接，即3GPP标准的5G新空口，该空口为6G（3.7GHZ），可以支持多个场景，时延比秒毫级更低，并且这种端口采用的是独立组网结构，可以为用户提供一个实时在线的体验。目前在国家电线组织的第78次会议上，正式的发布了这一版本，并将其作为首发商用部署的5G标准。

5G移动通信技术是我国2010年以后发展的第五代通信技术，5G通信网络与4G网络相比，传输速度更快，理论上是4G移动通讯技术的数百倍，并且5G技术的诞生，人们在智能终端也可以对电影、游戏等进行分享。在5G的整体节奏上，不仅需要解决4G的容量问题，同时还要注意几点问题[3]：（1）在3.5GHZ+上下行解耦上，可以在原主城区站点上，补充一倍的站点。（2）要提前对杆站资源进行储存，将其作为5G的储备站点，将5G的覆盖区域进一步增强。（3）需要对当前数字化室分进行改造，为5G移动通信技术的发展奠定基础，在对数字化室分进行改造时，可以采用图1所示的方案。

5G移动通讯技术与4G移动通讯技术相比，需要进行以下的技术创新。首先，5G技术需要使用512-QAM、1024-QAM的数据压缩密度调制，突破4G移动通信技术256-QAM、64-QAM的解调限制，从而有效的提高其传输效率。除此之外，我国需要需要改变4G移动通信技术的低频段，将以往的900MHZ、1600MHZ、2600MHZ替换成28GHX毫米波进行通信，这种毫米波通信的频段较高，将其应用在军用机械或者测速拍照上，频谱宽度与之前相比更高，更容易显示出连续的频谱。其次，在5G通信技术中要注意大带宽多天线的构建，大带宽多天线是提高5G移动通信技术的传播速率的关键，在大带宽天线中，需要增强多天线的3D-MIMO，新增结构Self-Contain[4]。再次，在5G移动通信技术中，需要应用一些新材料，例如，GaN氮化镓、GaAs砷化镓材料的RF射频天线、功率放大器，这些设备的使用不仅可以提高能源的利用效率，同时还可以节约设备的电能，符合我国资源节约的理念。最后，需要对5G移动通讯技术的网络延迟时间进行控制，具体的网络延迟时间不能超过1秒，以此来满足我国工业物联网、商用无人机等新型技术的发展需求。

目前，三星手机在5G移动通信技术上已经取得了一定的进展，这就为全球第五代网络技术的研发提供了推动力，全球为了抢占市场先机，许多国家都已经开始投入了大量的资金进行网络技术的研发，三星在5G移动通讯网络技术上取得的进展，加速了国与国之间的研发竞争。 5G在28GHz的波段下，已经达到了1Gbps，已经以往4G传输速率75Mbps相比，三星电子的64个天线单元已经攻破了传输瓶颈。5G移动通信技术是第四代移动通讯技术的升级，在功能上，5G移动通讯技术在传输速率上可以实现10Gbps，这就标志着，人们在下载一个高清的视频时，可以在一秒中瞬间完成，在智能设备方面，5G网络，可以同时支撑不同的设备进行工作，除了人们日常使用的手机之外，5G网络也可以支持智能手表、智能家具的使用，例如，鸟巢的室内恒温器等。不就的将来，我国每一个居民都可以拥有多台设备为其服务[5]。

在网络连接上，5G网络将以往端到端性能的性能进行改善，确保收集与服务器之间连接的紧密性，人们在观看视频、图片、网頁时，不会因为网络连接差出现卡顿的现象。但是目前我国5G网络在构想阶段的车联网、物联网、智慧城市、无人机网络等概念将变为现实[6]。在电池寿命上，5G移动通信技术可以有效的提高电池的耐久性，现阶段我国在使用智能设备时，在后台上经常会运行一些小的应用程序，这些应用程序在运行的过程中就会蚕食电池的电量，在第五代移动通讯中，将会处理好这一问题，以此来提高电池的使用寿命。

3 结语

综上所述，4G到5G--移动通信技术具有良好的发展前景，我国技术研发部门应该引起重视，首先需要对4G通信技术的发展现状进行分析，充分掌握现阶段通信技术的优势与问题，然后提出一些设计构想，从而为5G网络的发展奠定良好的基础。

参考文献

[1]周相钰，祝陶美.5G通信在城市轨道交通的应用[J].信息通信，2018（9）：169-172.

[2]周新华，马进，张大伟.FDD-LTE与TD-LTE网络融合浅析[J].网络安全技术与应用，2018（8）：67-68.

[3]刁兴玲，甄清岚.SPN多厂家互联互通演示引爆业界5G承载多方案需协同发展[J].通信世界，2018（25）：44-45.

[4]杨骅.全球5G标准、频谱规划与产业发展素描[J].中国工业和信息化，2018（5）：22-33.

[5]东南大学-是德科技5G通信技术联合研究中心正式成立[J].国外电子测量技术，2017，36（8）：17.

[6]黄海峰.2017年无线通信趋势：IoT、5G技术商用成焦点[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