無線移動(dòng)通信的發(fā)展與5G主要解決方案

　　摘 要：文章對(duì)無線移動(dòng)通信的發(fā)展與5G關(guān)鍵技術(shù)方案進(jìn)行了分析和研究。通過對(duì)5G通信關(guān)鍵技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行研究，重點(diǎn)分析了5G移動(dòng)通信的幾個(gè)主要解決方案，包括D2D通信技術(shù)、高頻率信號(hào)傳遞技術(shù)、密集型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。5G關(guān)鍵技術(shù)的興起和應(yīng)用，不僅能夠有效地推動(dòng)無線移動(dòng)通信的發(fā)展，還能夠?yàn)槿藗兲峁└觾?yōu)質(zhì)的通信服務(wù)，滿足人們?cè)谕ㄐ欧矫娴母嘁蟆?/p>

　　關(guān)鍵詞：無線移動(dòng)通信;5G;發(fā)展趨勢(shì)

　　1 5G移動(dòng)通信技術(shù)的主要特點(diǎn)

　　5G移動(dòng)通信技術(shù)，主要是對(duì)4G通信技術(shù)的一種拓展和升級(jí)，5G網(wǎng)絡(luò)相較于4G網(wǎng)絡(luò)不僅是在運(yùn)行速度上實(shí)現(xiàn)了超越和升級(jí)，在各個(gè)方面都優(yōu)先于4G移動(dòng)通信技術(shù)，5G移動(dòng)通信將會(huì)在2020年普及和應(yīng)用。5G通信技術(shù)的無線接入方式也得到了升級(jí)和優(yōu)化，擁有比4G網(wǎng)絡(luò)更優(yōu)秀的信息處理能力和存儲(chǔ)能力。文章針對(duì)5G移動(dòng)通信技術(shù)相對(duì)于4G的主要優(yōu)勢(shì)展開具體的論述。

　　1.1 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度快

　　5G移動(dòng)通信技術(shù)最大的特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度快，相較于4G網(wǎng)絡(luò)，5G網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行速度和傳輸速度可以達(dá)到10 Gb/s，相當(dāng)于用戶在使用5G網(wǎng)絡(luò)下載一部容量為1.25 GB的電影時(shí)，只需要1 s就可以完成，這意味著5G移動(dòng)通信技術(shù)能夠給用戶帶來極佳的體驗(yàn)和便利。5G移動(dòng)通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度快，用戶也會(huì)更加愿意體驗(yàn)和享受這種高速度帶來的便利，同時(shí)，用戶在利用5G網(wǎng)絡(luò)看視頻時(shí)也能夠輕松地享受到超高清的視覺效果。

　　1.2 網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣

　　5G移動(dòng)通信技術(shù)還擁有比4G網(wǎng)絡(luò)更為廣泛的覆蓋范圍，5G網(wǎng)絡(luò)在普及運(yùn)行的過程中，覆蓋面能夠達(dá)到人們生活環(huán)境的每一個(gè)地點(diǎn)。同時(shí)，5G網(wǎng)絡(luò)不僅網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣，而且網(wǎng)絡(luò)所覆蓋到的地方網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度很快。5G網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行的過程中不會(huì)出現(xiàn)某個(gè)地方?jīng)]有網(wǎng)絡(luò)或者網(wǎng)絡(luò)信號(hào)較差的情況，這樣能夠使人們隨時(shí)隨地都可以利用5G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行辦公、娛樂、學(xué)習(xí)。另外，5G網(wǎng)絡(luò)擁有密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠覆蓋到大型網(wǎng)絡(luò)基站無法覆蓋的地方，從而為一些偏遠(yuǎn)的地方提供無線移動(dòng)通信。

　　1.3 網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延低

　　5G網(wǎng)絡(luò)采用了全雙工關(guān)鍵技術(shù)，有效降低了5G網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的延遲。4G通信技術(shù)在進(jìn)行傳輸?shù)倪^程中時(shí)延為15 ms，同時(shí)，4G通信系統(tǒng)必須要占用大概1 ms的時(shí)間用于建立通信基站與用戶之間的傳輸通道。即使15 ms的延遲對(duì)于大部分對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸速度沒有太高要求的用戶來說是足夠的，但是隨著社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，越來越多的高科技設(shè)備需要用到延遲較低的5G通信技術(shù)，這樣才能夠滿足這些設(shè)備運(yùn)行和發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度要求。

　　2 5G移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)解決方案

　　上文已經(jīng)提到了5G移動(dòng)通信技術(shù)的主要特點(diǎn)，主要有3個(gè)方面的內(nèi)容：網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度快、網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣、網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延低。5G通信技術(shù)在普及應(yīng)用的過程中具有許多關(guān)鍵的技術(shù)，這些關(guān)鍵技術(shù)能夠有效地推動(dòng)無線移動(dòng)通信的發(fā)展，為人們提供更加優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)。因此，下面對(duì)5G移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析和研究。5G移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)解決方案如圖1所示。

　　2.1 D2D通信技術(shù)

　　設(shè)備到設(shè)備(Device-to-Device，D2D)通信技術(shù)是將兩個(gè)擁有對(duì)等節(jié)點(diǎn)的用戶進(jìn)行連接的通信方式，這種方式能夠?qū)⒂脩舴旁谝粋€(gè)分散式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，從而方便用戶在這樣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中進(jìn)行信息的連接和發(fā)送。另外，D2D通信技術(shù)還能夠有效地提升蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)的效率，使系統(tǒng)終端發(fā)射的功率降低，從而有效地滿足無線通信系統(tǒng)對(duì)頻譜資源的需求和利用。D2D通信技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)用戶之間短距離、直接性的通信和傳輸，從而能夠有效地提高網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)馁|(zhì)量和效率。D2D通信技術(shù)不僅能夠?qū)?shù)據(jù)信息進(jìn)行高效率、高速度的傳輸，還能夠在一定程度上降低能耗和功率。同時(shí)廣泛地對(duì)D2D通信技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用和覆蓋，還能夠更加高效地對(duì)頻譜資源進(jìn)行控制和利用，從而為用戶帶來更加優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)。D2D通信技術(shù)的運(yùn)行結(jié)構(gòu)如圖2所示。

　　2.2 高頻率信號(hào)傳遞技術(shù)

　　高頻率信號(hào)傳遞技術(shù)是5G通信技術(shù)的重要解決方案，高頻率信號(hào)傳遞技術(shù)能夠有效地解決頻譜資源不足的問題。對(duì)于目前的移動(dòng)通信系統(tǒng)來說，通信系統(tǒng)都是在3 GHz的基礎(chǔ)上進(jìn)行工作，但由于社會(huì)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，使用移動(dòng)通信的用戶越來越多，人們需要利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸?shù)男畔ⅰ①Y源和數(shù)據(jù)也越來越豐富，這樣就會(huì)導(dǎo)致頻譜資源出現(xiàn)不足的情況。但利用高頻率信息傳遞技術(shù)，能夠通過增加天線、應(yīng)用波束賦形技術(shù)等方式，使一定范圍內(nèi)用戶的下載速度得到快速的提升，從而更好地方便人們對(duì)頻譜資源的利用，緩解頻譜資源不足的問題。

　　2.3 密集型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

　　5G無線移動(dòng)通信技術(shù)在應(yīng)用的過程中，需要利用密集型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來創(chuàng)建更多數(shù)量以及更大范圍的無線接入方式。密集型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠有效地提升5G通信網(wǎng)絡(luò)的密集程度，拉近無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與系統(tǒng)終端之間的距離。5G網(wǎng)絡(luò)密集程度的提高，不僅能夠有效地緩解頻譜資源不足的問題，還能夠提高通信系統(tǒng)的容量和功率，從而使無線移動(dòng)通信系統(tǒng)的靈活性和便利性得到提升。此外，密集型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠有效地增強(qiáng)無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，使用戶能夠隨時(shí)隨地地應(yīng)用5G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行辦公、學(xué)習(xí)、生活等，大大增強(qiáng)用戶的使用感和便利感。

　　3 結(jié)語

　　綜上所述，本文描述了5G移動(dòng)通信3個(gè)方面的關(guān)鍵解決方案，分別是D2D通信技術(shù)、高頻率信號(hào)傳遞技術(shù)、密集型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。雖然5G通信技術(shù)還沒有全面地應(yīng)用和普及，但是在目前，5G網(wǎng)絡(luò)是運(yùn)行最快速的移動(dòng)通信系統(tǒng)，也是最先進(jìn)的通信技術(shù)。科學(xué)合理地對(duì)5G通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，能夠有效地推動(dòng)無線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)。

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　　推薦閱讀：《通信與信息技術(shù)》(雙月刊)創(chuàng)刊于1971年，由四川省通信學(xué)會(huì)主辦。本刊堅(jiān)持為社會(huì)主義服務(wù)的方向，堅(jiān)持以馬克思列寧主義、毛澤東思想和鄧小平理論為指導(dǎo)，貫徹“百花齊放、百家爭(zhēng)鳴”和“古為今用、洋為中用”的方針，堅(jiān)持實(shí)事求是、理論與實(shí)際相結(jié)合的嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)風(fēng)。