5G移动通信技术浅谈

徐俊平

【摘要】 本文梳理了我国移动通信发展历程，重点介绍了当前5G移动通信的关键技术，随着关键技术的逐步实现，5G必将给我们的生活带来深刻的变革。

【关键词】 移动通信 5G 发展趋势

近些年来，随着信息产业改革的深化，通信行业的重组，以及移动通信技术的不断进步，中国移动通信网络发生了很大的变化，移动通信网络正朝着宽带化、智能化、综合化和小型化方向发展。随着第五代移动通信技术的逐步实现，全球正在迅速的向着移动通信新时代迈进。

一、我国移动通信发展历程

自马可尼发明无线通信以来，移动通信的迅速发展给人们生活带来了极大的方便。1987年，我国第一个模擬蜂窝移动通信系统在广东建成，后陆续在其他城市推开；1994年11月，我国建成GSM数字网，并于2001年关闭模拟通信网，随后开始建设CDMA数字网；1999年11月，在国际电信联盟会议上，我国提出的TD-SCDMA被接纳成为国际标准，与美国的CDMA2000、日本欧洲的WCDMA一起成为世界3G主流标准，2009年，工信部向三大运营商发放3G牌照，3G全面商用；2013年12月，工信部正式向三大运营商发放4G运营牌照，目前三大运营商4G基站总计314万个，占据全球70%。我国移动通信在最初的1G、2G发展过程中主要以应用为主，处于引进、模仿阶段，从3G开始，我国开始跟随国际潮流，到现在4G全面商用，实现弯道超车。2016世界电信标准化全会（WTSA16）第6次全会上我国的5G标准获得批准，技术开始引领全球，实现的移动通信跨越式发展。

二、5G移动通信的关键技术

1.新型多天线技术。多天线技术是一种提高网络可靠性和频谱效率的有效手段，目前被广泛用于无线通信的各个领域，如LTE、WLAN等。新型大规模天线技术可以实现更高的空间分辨率，多个用户可利用同一时频资源进行通信，能够大幅度提高频率效率，新型多天线技术可以降低发射功率，将波束集中在很窄的范围内，能最大限度的减小干扰。

2.高频段的使用。当前，3GHz以下的频谱资源已相当紧张，使用高频段资源可极大的缓解频谱资源的紧张问题，5G低频段为3.5GHz，高频段可能是26GHz。高频段具有带宽充足，设备和天线小，天线增益高等优点，但频率的提升，其损耗、覆盖范围、绕射能力等将受影响，需在后续的研究中加以解决。

3.同时同频全双工。现有的无线通信系统，受技术条件限制，不能实现同时同频的双向通信，双向链路通过时间或频率进行区分，这造成了资源的极大浪费。同时同频全双工技术可以实现双向链路利用同一频率资源进行双向通信，可将资源利用率提高一倍，其频谱使用更加灵活。全双工需要解决因接收和发送信号之间的功率差异造成的自干扰问题。

4.终端直通技术。传统的通信组网方式是以基站为中心实现小区覆盖，网络结构不具备灵活性，终端直通技术是一种在系统控制下，允许终端之间通过复用小区资源进行直接通信的新型技术。它能够增加蜂窝通信系统的频谱效率，降低终端的发射功率，实现频谱资源的高效利用。与传统蜂窝移动通信技术相比，终端直通技术不需通过基站中转，减少基站通信负载，节省通信资源，减少终端能耗。在未来的蜂窝移动通信系统中，终端直通技术将使某些特定场景下的移动通信变得更为高效、快捷和直接。

5.超密集网络。传统的移动通信技术为解决无线通信系统的容量通常采取增加小区部署来提升数据传输速率，随着小区覆盖范围的不断缩小，这种模式难以为继，需要在一些热点区域部署一些低功率的小小基站，形成超密集网络。这些低功率节点部署在宏小区内，与宏小区对室内及热点地区形成重叠覆盖，通过回程链路直接与核心网相连，为移动用户进行服务。…回程链路可以使用光纤或数字用户线，宽带接入运营商网络。高密度网络中资源分配采用的网络架构主要分为集中-集中和分布-集中两种。集中-集中式就是各个小小区将测得的干扰情况上报给本地网关，本地网关通过某个准则将小小区分成若干个簇，每个簇内选出一个簇头，由簇头根据簇内各小区的资源需求进行分配。分布-集中式是所有的网络节点通过相互之间的信息交互分成若干个簇，每个簇内选出簇头进行资源分配[1]。超密度网络的部署，在增大有效接收信号的同时也提升了干扰信号，使得网络之间干扰成为制约系统容量增长的主要因素，使其成为一个受限制的系统。如何消除干扰，增强网络之间的协作性都是当前超密集网络方面的研究热点。

结束语：目前移动通信发展正处于新一轮技术与产业变革的时期，一方面传统的移动通信应用模块正在发生巨大变革，电信设备的通用化、小型化、虚拟化、分布化成为未来发展主流，给传统电信技术带来巨大冲击；…另一方面5G通信体系架构也面临着潜在的革命性改变，未来5…到10年移动通信技术势必进入一个更加快速发展的时期，随着研究的不断深入，5G技术将在2020年左右正式商用，必将给我们带来全新的业务体验和快速的移动数据传输。

参 考 文 献

[1]王莹，…缪中宇，…张平.…超高密度网络关键技术及研究现状[J].…北京邮电大学学报，…2015，…38（5）：…1-17endprint