一、5G移動通信技術(shù)的概念與特點
第五代移動電話行動通信標(biāo)準(zhǔn),也稱第五代移動通信技術(shù),縮寫為5G。5G移動通信和前四代移動通信的不同之處在于前四代都是單一的技術(shù),而5G則是前四代技術(shù)的總和,這樣就使得5G移動通信的峰值速率更高,而且更加的安全,覆蓋范圍更加廣泛。可以這樣說,5G移動通信彌補了4G移動通信中所存在的漏洞,其技術(shù)更加的先進,而且能夠滿足當(dāng)前人們對于網(wǎng)絡(luò)的需求,是未來一段時間內(nèi)發(fā)展的主流趨勢。
5G移動通信主要特征:①頻譜利用效率將會有所提高。在5G中,高頻段所具有的頻譜資源會被普遍應(yīng)用,而且其應(yīng)用效率將會大大提高,可以彌補4G移動通信中頻譜短缺問題;②可靠性更加顯著。與4G移動通信相比較,5G的可靠性遠遠超過4G,而且時延也大大縮短;③能源消耗降低。5G移動通信中十分注重能源節(jié)約,并為此進行了專門的設(shè)計。
5G網(wǎng)絡(luò)一旦應(yīng)用,目前仍停留在構(gòu)想階段的車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、無人機網(wǎng)絡(luò)等概念將變?yōu)楝F(xiàn)實。此外,5G還將進一步應(yīng)用到工業(yè)、醫(yī)療、安全等領(lǐng)域,能夠極大地促進這些領(lǐng)域的生產(chǎn)效率,以及創(chuàng)新出新的生產(chǎn)方式。
世界各地都在爭相開發(fā)5G網(wǎng)絡(luò)。2016年7月,美國政府為5G網(wǎng)絡(luò)分配了大量頻譜,從而為下一代無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)開辟了道路。美國聯(lián)邦通訊委員會(FCC)一致同意,向移動、靈活和固定使用的無線寬帶開放近11GHz 的高頻頻譜。包括Verizon電信和AT&T在內(nèi)的企業(yè)已經(jīng)開始向5G技術(shù)邁進。新的5G網(wǎng)絡(luò)速度有望達到4G網(wǎng)速的10倍至100倍。韓國和日本希望分別在2018年和2020年舉行奧運會時部署這一網(wǎng)絡(luò)。歐盟和中國也在努力開展5G研發(fā)。諾基亞則與加拿大運營商Bell Canada合作,完成加拿大首次5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的測試。
二、5G移動通信的關(guān)鍵技術(shù)
1、同時同頻全雙工技術(shù)
所謂的同時同頻全雙工技術(shù),顧名思義就是指在同一個信道上,在發(fā)送信號的同時也接受信號,實現(xiàn)兩個方向的同時操作。簡單一點來說,就是指將以往通信雙工節(jié)點中存在的干擾屏蔽,然后在利用信號機發(fā)射信號的同時接受信號,通過同時的操作來提高頻譜效率,此技術(shù)和傳統(tǒng)技術(shù)相比較,更加的先進,而且工作效率也更高。
2、密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
5G移動通信所能提供的流量將會是4G移動通信的千倍以上,而實現(xiàn)此目標(biāo)主要依靠的就是密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù),此技術(shù)包含以下兩方面內(nèi)容:①在宏基站的外部設(shè)置很多的天線,這樣就可以進一步的拓寬室外空間;②需要在室外布置很多的密集網(wǎng)絡(luò)。這些密集網(wǎng)絡(luò)所能產(chǎn)生的信噪比增益將會更加的客觀,同時此方面也是密集網(wǎng)絡(luò)充分發(fā)揮其作用的核心,密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用可以增加5G移動通信的優(yōu)勢,提高其靈活性,增加其覆蓋面積。
3、多天線傳輸技術(shù)
所謂的多天線傳輸技術(shù),就是指在使用有源天線來進行列陣,然后與毫米波聯(lián)系起來,之后就可以有效提高天線的覆蓋面積以及性能,就目前的情況來看,只要提高其覆蓋能力,就可達到節(jié)約能源的目標(biāo)。
4、新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)
在人們對于網(wǎng)絡(luò)要求不斷改變的過程中,5G移動通信中的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)就是因為未來可能產(chǎn)生的業(yè)務(wù)需要所出現(xiàn)的技術(shù),此技術(shù)在應(yīng)用中具有低時延以及低成本等多項優(yōu)點。在此技術(shù)中,云架構(gòu)是主要的入網(wǎng)架構(gòu),相關(guān)人員將對云架構(gòu)進行研究。
5、智能化技術(shù)
在5G移動通信網(wǎng)絡(luò)中,云計算是其中不可缺少的網(wǎng)絡(luò)之一,此網(wǎng)絡(luò)中包含的大型服務(wù)器是其主要構(gòu)成,而此構(gòu)成和基站進行連接采用的方式是交換機網(wǎng)絡(luò)。另外,在宏基站眾多特點中,云計算存儲功能是十分突出的一個特點,利用此功能可以存儲很多的大數(shù)據(jù),并且對這些數(shù)據(jù)進行及時的處理,而且因為基站的規(guī)模比較大,數(shù)量十分可觀,所以在能夠開展將頻段進行劃分,然后開展不同的業(yè)務(wù)。
6、設(shè)備間直接通信技術(shù)
在傳統(tǒng)的移動通信中,采用的是以小區(qū)為單位進行網(wǎng)絡(luò)覆蓋的方式,此方式在應(yīng)用過程中不是十分靈活,而且在大流量趨勢快速發(fā)展的情況下,此種傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模式也已經(jīng)逐漸地被淘汰,采用設(shè)備間直接通信技術(shù)是非常有必要的。設(shè)備間直接通信技術(shù)就是指各通信設(shè)備之間可以進行直接的通信,不需要有中間載體,這樣新型的通信技術(shù)有效提高了通信效率,并保證了通信質(zhì)量,而且消耗的能源也比較少。
三、5G 移動通信技術(shù)的未來發(fā)展趨勢
在對5G 移動通信技術(shù)進行分析后可以發(fā)現(xiàn),其主要是圍繞著以下幾點進行發(fā)展:①構(gòu)建新型的體系結(jié)構(gòu)。5G移動通信在發(fā)展中十分注重新型體系結(jié)構(gòu)的構(gòu)建,并還將此作為了未來發(fā)展的方向之一;②無線傳輸技術(shù)的應(yīng)用。無線傳輸技術(shù)相比當(dāng)前的傳輸技術(shù)更加的先進, 所以實現(xiàn)其應(yīng)用也是未來發(fā)展趨勢;③對頻率資源進行研究。在移動通信技術(shù)中,頻率資源的應(yīng)用是十分重要的,所以對其進行研究,采取有效的措施拓寬此資源是十分有必要的。
目前移動通信發(fā)展正處于新一輪技術(shù)與產(chǎn)業(yè)變革的時期,一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的移動通信應(yīng)用模塊正在發(fā)生巨大變革,電信設(shè)備的通用化、小型化、虛擬化、分布化成為未來發(fā)展主流,給傳統(tǒng)電信技術(shù)帶來巨大沖擊; 另一方面5G通信體系架構(gòu)也面臨著潛在的革命性改變,未來5 到10年移動通信技術(shù)勢必進入一個更加快速發(fā)展的時期。
我國5G技術(shù)研發(fā)試驗將在2016-2018年進行,分為5G關(guān)鍵技術(shù)試驗、5G技術(shù)方案驗證和5G系統(tǒng)驗證三個階段實施。上海市政府與中國移動通信集團公司簽署共同推進“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略合作框架協(xié)議?!笆濉逼陂g,中國移動計劃在滬投入260億元,著力構(gòu)建新一代網(wǎng)絡(luò)與信息基礎(chǔ)設(shè)施。上海移動將建設(shè)新一代網(wǎng)絡(luò)與信息基礎(chǔ)設(shè)施,計劃2018年在國內(nèi)率先開展5G試點。