第五代移动通信关键技术研究

2015-03-27王慧莹

黑龙江科学 2015年2期

崔磊，王慧莹

（1.哈尔滨人民防空办公室，哈尔滨 1 50000；2.东北农业大学成栋学院，哈尔滨 150000）

信息通信在人们生活中发挥的作用越来越大，将会成为维持整个社会生态系统正常运转的动脉。

1 第五代移动通信技术

第五代移动通信技术目前有五大应用的场景，分别是超高速场景、支持大规模人群、可靠的实时连接、实时的物物通信、实时的最佳体验。而第五代移动通信需要达到五个性能目标，一是其传输的速率要达到10GB/s，二是频谱的效率要提高到四代的10倍左右，三是业务的时间延迟要小于5m/s，四是网络容量要提升1000倍，是能量效率要提升10倍。这时的第五代移动通信网络不再是单的速率的提升，是能够提供更多的应用以及良好的用户体验。而第五代移动通信网络的主要走向则体现在以下几个方面：

其一，无线接入技术。第三代移动通信技术和第四代移动通信技术是第三代合作伙伴计划标准化组织研究的重点，与此同时，IEEE标准化组织引入了不同种类的无线局域宽带系统，这些系统的变化，是从频分和宽带码分多址逐渐变化为正交频分多址接入的技术，这一方向主要的目的是改善资源的利用率。

其二，蜂窝覆盖的范围正在逐渐减小。随着Micro等小蜂窝技术的演进，因此蜂窝覆盖范围的缩小已经成为了将来网络发展的趋势，尤其是在高度发达的商业化地区。由于小蜂窝具有随机部署的特性，因此会出现小蜂窝的密集分布，有时还会出现超密集分布，利用这种方法来提高接入传输的速率和网络的容量，由此可以发现，第五代移动通信技术肯定是一个超密集的网络。

2 第五代移动通信网络的架构

第五代移动通信网络的架构主要分为三个大的模块：接入网、网络部署场景以及核心网。在场景部署的时候，要将室内和室外场景进行相应的区分处理。一般室外主要是借助分布式天线和较大规模的MIMO配备基站，一般是将天线元件分散在小区当中，而且相互之间的连接是通过光纤进行连接的。对移动终端的部署一般可以动态地改变其到运营商核心网络的连接，而且提升了室外的覆盖率。而对于室内用户来说，只是需要与安装在室外建筑的大型天线阵列的室内AP进行通信，这样就可以有效地利用适用于短距离通信的技术来实现高速率的传输。

而在接入网设计的时候有几个特点：第一，异构多接入技术的融合，这一技术主要是用一个单一无线控制器进行相应的操作，而且要对SRC有几点要求，首先是增强现有的接口，其次是SRC向后兼容，再次是SRC不会影响传统的空中接口，这样就可以达到提升无线资源利用率的作用，从而确保统一地接入网络。第二，基站资源的虚拟化，资源分配集中控制是在集中式基站部署上，基带处理单元的基带处理逐渐由SRC得以实现，在原有的基础上实时云架构的虚拟化基站，最终实现频谱资源的动态调度，实现统一平台上的多种无线网络功能。

核心网具有以下特点：其一，核心网能够实现控制与转发的分离，SDN是一种新兴的网络体系结构，在控制平面当中，集中式网络控制器主要负责将网络分离后的数据转发平面上的流量分配给网络元件，最终实现路由决策和协议等功能。其二，核心网能够实现物理硬件与逻辑分离，核心网主要是利用IT虚拟化技术，将核心网设备转移到了高性能服务器，将核心网中的功能从专用硬件移植到通用虚拟机平台。以此简化了硬件平台设计，使得组网灵活，而且也降低了组网的成本。

3 第五代移动通信网络关键技术

3.1 D2D通信

现阶段，社交网络等应用的逐渐流行使得人们对近距离数据通信的需求也在逐渐地增加，但是从目前的实际情况来看，蜂窝系统存在覆盖和功耗等方面的问题，还很难完全满足不同业务在实时性的独特需求，所以说第五代移动通信中研究D2D通信是非常有必要的。D2D通信作为第五代移动通信技术的关键技术之一，对蜂窝通信起到了非常好的支撑作用，而且能够有效地实现大幅度的无线数据流量增长，能够有效地实现实时性和可靠性的目的。