关于5G移动通信技术的探讨

张雪

摘 要：随着科学技术的发展，通信技术的革新成为二十一世纪最备受瞩目的一个领域，也是发展最快的一个产业，在短短不到二十年间，移动通信技术就发生了三次革新，每一次革新都给人们的生活带来巨大改变，因此研究5G移动通信技术对于我国经济的发展具有十分重要的意义，本文将从5G移动通信的关键技术出发，全方位解析了我国5G移动通信的关键技术，深入研究未来我国通信领域的发展趋势，对我国通信产业的发展提供有价值的参考和借鉴。在3G/4G通信技术的持续发展背景下，5G移动通信技术因独特的研发特征，成为通信行业的新宠，5G移动网络“以用户为中心”，相比4G网络的“以服务为中心”概念更具实际效益，更具有卓越的移动性能。

关键词：5G；移动信息通信；网络

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）11-0017-01

1 5G移动通信技术的关键要点

1.1 无线接入技术

以BDMA（射束分割多址技术）、NOMA（非正交多址接入技术）为基本内容，利用更加广泛的信号宽带，为用户提供更加便捷化的应用指标。目前所发明的BDMA技术、NOMA技术，可较快地适应5G的基本要求，如AOA（达角）无线配置、FFT块CP信号参数等，具有较强的适用价值。

1.2 超密集异构网络

强化低功率节点数量、缩减小区半径成为基本技术指标。

超密集异构网络是基于提升数据流量所衍生的构成要点，可保证5G网络的智能终端普及效益。密集部署网络可有效缩减终端设备与各个节点间的实际距离，便于增强网络功率和频谱效率，对不同接入技术的覆盖层次性能也有所帮助。

此外，依据现有站点的10倍以上范围，并将其维持在10～15m范围内容（每1km2满足25000用户需求），可以缓解用户基数与站点数值1：1比例情况。同时，结合网络动态部署技术，准确感知各个相邻节点，完成选择网络、协调节点间距、实现网络业务等工序。

以5G异构网络超密集场景的跨层干扰协调优化为例，由于小站覆盖范围较小，微小区网络具有能耗效率高、信号质量好等优势。利用ABS站点配置策略，宏观规划节点区域范围与邻区间干扰情况，统计小站区域范围自身所带有的RB资源，为强化CRE扩展效益提供辅助条件，便于吸收区间吸收用户数量，计算各个UE所提供的信息服务数据（跨层干扰协调优化方法），协调用户和业务各自的差异性。

1.3 大规模MIMO

在2016世界电信标准化全会（WTSA16）中，我国正式提出推进IMT-2020（5G）标准化研究工作。这相比4G技术所提供的峰值速率增长至数十倍（连接100万用户/平方公里），目前，大规模MIMO技术依然是5G移动通信系统的关键技术问题，仍需有效解决。以大规模天线阵列方式集中模式为例，利用空间维度的无线资源，与小区用户的平均频谱效率相融合，满足流量增长需求。

1.4 SDN/NFV

SDN（软件定义网络）与NFV（网络功能虚拟化）是一种新型的网络架构技术，利用数据分离、软件化、虚拟化概念，为5G移动通信网络提供技术支撑，SDN以基础设施层（网络最底层）、中间层（控制层）、最上层（应用层）为主，涵盖了API网络资源调用内容，通过控制网络设备的应用平面，集中网络控制功能设备仪器，具有簡化全网管理程序的功效。

NFV是从网络运营商的角度出发的网络体系，利用IT技术平台来实现功能虚拟化，并与所对应的功能块相衔接，便于统一调用相关虚拟资源。

2 5G移动网络优势

2.1 高频段传输

目前，移动通信系统频段主要是3GHz以内，伴随着用户人数的增加，频谱资源也变得十分拥挤，然而在高频段里，如毫米波频率是27.3～350GHz，而带宽则高达284.6GHz，超过微波全部带宽的12倍。微波与毫米波相比，元器件的尺寸要小很多，毫米波系统能轻而易举小型化，实现进行极高速短距离通信，支持5G传输速率和容量需求。

2.2 多天线传输技术

多天线技术，经历了从二维到三维，从无源到有源，从高阶多输入多输出到大规模阵列的发展，能把频谱利用率提高到数十五倍甚至再高，是目前5G技术唯一重要研究方向。

2.3 同时同频全双工技术

同时同频全双工技术被称为高效的频谱效率技术，该技术在相同的物理信道上对两个方向信号的进行传输，在通信双工节点的接收机处通过对取消自身发射的信号干扰，在发射信号时候，同时接收另一节点的相同频信号。

2.4 设备间直接通信技术

以往的移动通信系统连网方式，以基站为中心点，实现对市区覆盖，基站及中继站是不能随便移动的，网络结构是有限制的，在未来的5G网络里，用户规模大，数据流量大，以传统的基站模式为中心的组网方式，是没办法满足业务需求。D2D直接通信技术在没有基站的情况下也能运转，实现通信设备的直接通信，开拓了接入方式和网络连接。

2.5 密集网络技术

5G是一个智能化、宽带化、多元化、综合化的网络，数据流量是4G的1000倍。想要实现目标有两种技术：一是在宏基站处布置大规模天线来取得室外空间增益，二是布置密集网络来满足室外和室内数据需求。在未来里，向高频段宽带，将采用更加密集的方案，部署高达200个以上扇区。

2.6 新型网络架构技术

为了满足在未来里，使用高容量、大规模的用户需求，未来的5G网络架构将具有低时延、低成本、易维护、扁平化特点。目前产业界主要集中在云架构和C-RAN的研究上。

2.7 智能化技术

5G的中心网络，是由大型的服务器来组成的云计算平台，通过交换机网络及数据交换功能的路由器与基站相连接，宏基站具有大数据存储功能和云计算功能，时效性特强或特别大的数据，提交到云计算中心进行网络处理，终端或基站的数量、形态多，不一样的业务选取不一样的频段，连接方式和天线多样化。所以，需要具有自动模式切换、智能配置、智能识别的功能，实现智能组网，在未来里，智能化技术是实现5G网络的是关键技术。

3 5G移动通信的总体发展趋势

3.1 用户体验

由于5G移动通信技术以人为本的特征，从而能够给用户提供良好的用户体验，甚至改变了模拟技术在5G移动通信技术中的发展，将系统的吞吐能力提高了二十倍。智能化的互动用户体验，由于植入智能芯片，能够给用户提供特殊的用户体验，从根本上将各种业务融入在互动用户体验中，促进我国5G移动通信技术领域的不断扩展。

3.2 突破性

5G移动通信技术突破了传统移动传输技术对距离的限制，在信号功率上，具有长足的进步，不只局限于传统的物理层的传输，而着手卫星通信技术的研发，将5G移动通信技术与信道编译码技术结合起来，从而大幅度的提升了5G移动通信技术的技术指标。当然，5G移动通信技术最重要的优势在于平台性，能够扩展5G移动通信技术相关的业务的体系构架，从而创建新兴的移动业务。这些业务可以采用地区性划分，将用户以区域的形式进行划分，从而统筹业务，不断的细化业务。

3.3 覆盖性

5G移动通信技术的覆盖性不止关于5G移动通信技术的应用范围，还在一定程度上表明了5G移动通信技术的未来发展方向。未来的5G移动通信技术越发的朝着室内移动通信发展，相关专家表明，5G移动通信技术在室内的覆盖能力比起室外具有更重要的意义，一方面这项研究，改变了我国移动通信技术的发展格局，将5G移动通信技术的覆盖能力逐渐内移。另一方面，5G移动通信技术在室内具有更强大的业务支撑，因此室内5G移动通信技术的覆盖拥有更大的发展前景。

3.4 软件的研发

也是发展5G移动通信技术的重要途径，一定程度上业务流量决定了5G移动通信技术的发展前景，因此扩展业务流量的软件开发工作对于发展5G移动通信技术的核心科技具有一定的推动作用。除此之外，还能有效地解决网络运营的成本。

4 结语

综上所述，5G移动通信关键技术的应用是推动5G移动通信时代到来的重要环节，同时，将5G移动通信融入于市场之中，扩展业务，能够在短时间内完善5G移动网络的用户体验和应用效果，从而促进我国经济又好又快发展。