5G移动通信发展趋势与若干关键技术

2016-03-27张懿

数码世界 2016年12期

关键词：异构载波关键技术

张懿

中国电信股份有限公司宁德分公司

5G移动通信发展趋势与若干关键技术

张懿

中国电信股份有限公司宁德分公司

5G移动通信系统是今后五年内移动通信的主要发展趋势，但其发展尚处于初步阶段，因此其发展趋势值得我们深入探索。本文通过无线传输和网络两个方面来对第五代移动通信系统的主要特点，发展方向，几项关键技术进行了展望，并概括的介绍了5G移动通信的近期研发成果和研发方向。

5G 移动通信发展趋势关键技术

1 5G通信技术概述

5G移动通信系统将技术革新与用户体验紧密的结合在一起，5G系统性能窗体底端的关键指标包括平均网络吞吐量速率，传输延迟和虚拟现实，3D，互动游戏等新兴移动服务保障能力。与4G移动通信系统相比。5G移动通信系统将点对点的物理层传输和信道编译码提升为多点、多用户的协作组网，试图构建更良好的体系构架。室内移动通信业务成为系统的优先考虑目标，提升室内无线覆盖和业务保障能力。5G移动通信系统将更广泛地利用高频段频谱资源、光载无线组网等技术。

2 5G移动通信发展趋势

按照目前业界的初步估计，包括5G在内的未来无线移动网络业务能力的提升将在3个维度上同时进行：

（1）通过引入新的无线传输技术将资源利用率在4G的基础上提高10倍以上；

（2）通过引入新的体系结构（如超密集小区结构等）和更加深度的智能化能力将整个系统的吞吐率提高25倍左右；

（3）进一步挖掘新的频率资源，使未来无线移动通信的频率资源扩展4倍左右。

3 5G移动通信的关键技术

3.1 无线传输技术

3.1.1 大规模mimo技术

mimo技术所带来的好处主要有：大规模mimo的空间分辨率与现有的相比已经得到了很大程度的加强。在这种情况下，它能够进一步地挖掘空间，对其维度进行把握，使得不同的用户能够在同一时间自由进行通信，从而能够不需要增加基站密度就可以实现频谱效率的提高。目前，在对mimo技术的研究中，仍旧发现了一些不足。例如，由于传输方案基本采用的是tdd系统，在这些系统中，所使用的基本上都是单天线等等。

3.1.2 基于滤波器组的多载波技术

多载波技术在无线通信系统中有着非常广泛的运用，它能够有效提高频谱效率，对一些多径衰落现象进行对抗。但是我们能够看到，ofdm技术也存在着一些不足之处。例如，由于各子载波具有相同的带宽，因此在运行的过程中需要保持同步，各子载波必须保持正交现象，对于使用的灵活性有着很大的影响。为了更好地解决这一问题，因此采用了基于滤波器组的多载波技术。这一技术能够广泛用于雷达信号处理、信号处理等方面。基于滤波器组的多载波技术，它不再需要各载波之间进行正交，也不需要再进行插入循环前缀。它既能够实现各载波之间的带宽设置，同时也能够保证其灵活控制，从而对一些细小的零件进行控制。

3.2 无线网络技术

3.2.1 超密集异构网络技术

在5G系统中，由于其拥有无线传输技术，因此其注定是多种无线接入形式的。在超密集异构网络技术中，由于网络密集程度较高，因此使得网络节点离终端更近，从而能够有效的促进频频效率以及功率的提高。虽然超密集异构网络技术为5G移动通信提供了更加美好的前景，但是，由于节点之间出现距离减少的现象，导致系统中也在不断的出现问题。因此，这就需要针对这一技术进行改进。在这一基础上，可以通过利用有线回传方式，这不仅能够有效的节约资源，同样也能够有效的简化程序，使得移动通信运行更好的发展。

3.2.2 自组织网络技术

为了和传统的移动通信技术相区别，提出了在移动通信中运用自组织网络技术的概念。这一概念中，是通过在网络中引入自组织能力，其中包括了自我配置、自我优化等等，进而减少了人工的干预。目前，自组织网络已经明显呈现出优势。5G是融合、协同多制式共存的异构网络。随着业务和时间等空间不断地变化，因此有必要使得网络部署要适应这些动态变化。为了保证移动过程的平滑性，我们必须采用双连接的形式对目标进行优化选择。

3.2.3 内容分发网络

内容分发网络是为了有效地解决互联网质量而提出的一种新的概念。传统情况中，一般内容的发布都由提供商完成。随着互联网访问的急剧增加，服务器很容易出现高负载的现象，使得网络更加拥塞，网站响应的速度也越来越慢。在此情况下，采用缓存服务器，并且将这些服务器尽可能地分布到比较集中的区域中。根据网络流量和节点之间的连接关系，用户信息会导向距离最近的服务点上，这样可以使得用户就近选取内容，从而很好地解决网站响应速度慢这一情况。

3.3 软基站

作为一项重要的无线移动平台，将5G软基站融合于同一个硬件平台中，使其适应各种不同的软件需求，从而打破传统的方式，对网络进行重新架构，使其能够更加灵活地进行通信，从而达到真正意义上的精简管理，节约建网的成本，从而更好地服务于5G移动通信建设，在更大意义上实现管理提高。