5G移动通信关键技术与发展趋势

2018-03-20张雁鸣肖国军

数字通信世界 2018年8期

张雁鸣，肖国军

（1.中国联通黑龙江省分公司，哈尔滨 150000；2.北京中网华通设计咨询有限公司，北京 100000）

1 5G移动通信技术概述

互联网时代在不断发展，移动通信技术在不断经历改革和进步，人们对于通信技术的需求不断增加，移动通信技术在潜移默化中影响着人们的生活方式，还在很大程度上促进了社会经济的发展。上世纪90年代末出现了2G网络，一直到2010年4G网络出现在人们的生活当中，移动通信网络的变革彻底改变了人们的生活，十年一变迁，到目前为止移动通信网络已经实现了质的飞跃。而5G网络应运而生，5G网络全程第五代移动通信网络，作为未来网络发展的主要趋势，5G网络的变革可以说是互联网时代的一大变迁。其在4G网络的基础上实现了更加高速化的运转模式，同时能耗低也成为了其迅速占领市场的主要原因之一。未来的互联网时代必将是一个无处不在、随时随地的全网通时代。

此外，从5G网络的适用范围上来看也发生了非常大的改变，之前的移动网络都是面向个人的网络技术，而5G网络除了实现更加高速的个人网络，更大的改变是侧重于企业应用。相对于之前的2G、3G、4G网络而言，5G网络集合了之前移动通信技术的优点，又根据时代的需要进行了整体性的革新，尤其要说明的是其实现了多样化的无线接入方式，同时支持更加多样化的环境变化，使得网络遍布更加的灵活，维护起来更加便捷。促进了移动网络的可持续发展。

不仅我国致力于5G网络的研发，日本、美国、欧盟等国家也投入了大量的人力财力进行研究。国际市场的需求更为我国5G网络的研发提供了很好的平台支持，其创新能力也得到了有效的提升。从目前发展来看，5G 移动通信技术已逐渐成熟，处于快速发展普及的关键时刻，国际标准组织 3GPP在去年的十二月份发布了3GPP R15（第一版5G）标准的非独立组网（NSA）5G 新空口标准，预计这一标准将于今年的6月份正式进行推广执行。从5G移动网络的全球化发展状态来看，预计2020年可以正式投入使用。

2 5G通信关键技术分析

2.1 音频信息处理技术

音频通信技术是移动通信中的一个重要技术应用。从目前我国移动通信技术发展的整体进程看，音频信息处理技术的发展具有以下特点：一是文件存储格式类型的多样化，如 MIDI、SON、AIF 及 VOC 等格式；二是为满足信息传输的多样化需求，音乐、语音与多媒体的结合成为音频信息处理技术的一个重要研发目标，多媒体音频处理软件的种类在不断丰富；三是利用计算机语言软件实现语言及语音的转换是计算机语言识别的原理，是移动通信技术中的基础内容。计算机语言识别并不是传统意义上的语言识别行为，而是涉及计算机信号处理、语言学及计算机学等诸多技术的综合利用，技术涉及面非常广泛。

2.2 MIMO技术

截至目前，多天线技术在 4G 移动通信、WLAN（无线局域网络）、LTE（长期演进技术）等领域中得到了非常广泛的应用，可以有效提升安全性以及频谱效率，同时，天线数与安全性、频谱效率呈正比关系。尤其是在信号接收以及发射天线较多的时候，MIMO（多输入多输出）信道容量会伴随着天线数最小值呈现出一种类似线性的增长关系，借助大规模的 MIMO技术可提高功率效率，降低节点干扰，挖掘出更多具有深度的空间资源。

2.3 CUPS技术

CUPS技术主要是实现了控制界面与用户界面的分离。5G网络最主要的能力是超低时延。这在智能交通中得到了广泛的应用。因此，要想满足5G网络超低时延的要求，需要在物理距离不变的情况下，尽可能的缩短回传的时间，使网速达到一定的标准。从核心网络的发展方向来看，移动网络一直沿着将控制界面和用户界面分离的方向发展，5G网络的发展更是与这一发展方向不谋而合。要想使用户界面更加的灵活，可以从两方面着手，一方面是核心网络的发展，另一方面是接入网络的进步，这就从整体上实现了分布式的部署方式。将这种部署方案应用到接入网一端即可实现用户体验更佳的目的。同时减少时间的浪费和网络的负担。

3 5G移动网络发展的主要方向

从上文可知，网络全球化的发展给我国也带来了良好的契机。在未来的几年内，我国在5G网络的研究上将会实现质的飞跃。其网络标准化的研究也会逐渐成熟。5G通信网络的技术以及容量都会得到非常大的进步，利用高频谱的作用，提升频谱的运行效率。从目前的发展来看，新的频谱开发为5G移动网络技术的发展提供了良好的技术支持，5G网络已逐渐适应了互联网的高速发展模式。能够依靠互联网平台提供更加优质的服务。此外，不同用户之间的需求也存在差异，无论从网络的运行速度还是5G网络的适应性方面都提出了不同的标准和要求，因此5G网络想要适应大众的需求，就需要其满足后台服务器相关指标的前提下，在运行速度和容量方面达到最佳状态。值得一提的是，5G移动通信网络将接入无线传输技术，这是互联网时代最大的变革，不仅能够提升网络自身的承载能力，更优化了网络资源，为用户提供了更好的服务。5G通信技术未来的发展既有机遇又有挑战，相信在互联网时代不断创新的背景下，5G网络能实现更大的突破。