浅析5G通信传输的发展与核心技术

周云帆

摘 要 近些年来，通信传输的发展十分迅猛，当前主流为4G通信传输，而5G通信的概念已经被提出，它将成为移动通信系统的一个新兴发展趋势。当前，5G通信传输技术并不成熟，仍旧出于开发和研究的阶段。首先，文章对5G通信传输的未来发展趋势进行分析，又对主要特点进行简单的介绍，然后重点对5G通信传输中的超密集異构网络技术、大规模mimo 技术和全双工技术进行重点分析介绍。

关键词 5G移动通信；发展趋势；核心技术

5G通信传输，又被称为第五代移动通信系统，它具有低功耗和高频谱利用等等优点，相比于4G技术来说，它在利用资源、用户体验、传输速度和无线的覆盖率等许多方面都有明显的进步。

1 通信传输发展趋势

现在移动互联网正在蓬勃发展中，而这也有效的驱动了5G通信传输。对于未来的各个新兴行业来说，移动互联网都可作为基础性服务平台，固网业务正源源不断的通过无线被传递给用户。而若要进行云计算或者对后台服务产生更多的应用，则对5G通信传输系统的系统容量以及传输的质量有着更加严格的要求。

5G通信传输，它希望通过与别的无线通信更加紧凑的连接和交互，从而促进它们的蓬勃发展，并为之产生强大的发展动力。据估计，在当前业界，移动网络（包括5G通信传输）的业务能力将在以下三个维度中得到同时提升：首先，在4G的基础上，通过引进全新的无限传导技术，将其资源利用率提升十倍或者以上；第二，通过更深层次的智能能力以及全新系统结构使得系统的吞吐率提升大约25倍；最后，在开发新型频率资源（比如可见光、毫米波和高频段等等）的过程中，其频率资源将会被扩展大约四倍[1]。

2 5G通信传输具有如下特点：

（1）5G通信传输将会着重推动技术的变革，与此同时也会更加重视传输延时、用户体验、网络吞吐速率和对于新兴的移动业务的支撑，而这些都将作为关键性指标用来衡量5G通信传输的性能。

（2）不同于以往的移动系统观念，5G通信传输系统的研究不仅以一些经典技术为可信，并以多用户、多小区写作组网、多点，多天线为重点进行突破，全力追求系统性能的提升。

（3）在5G通信传输的应用中，室内的移动业务已经占领了半壁江山。为了优化系统，5G室内无线业务的发展将会摒弃原先的理念，开发新理念，做出一定程度的创新。

（4）在更大程度和裕度上将高频段的频谱资源投放在5G通信传输系统运行中。不过高频段无线电波的穿透性仍然会对其产生制约，因此将有线无线相融合、光载无线组网技术将能更普遍的被运用。

（5）将来的一个重点研究对象就算可“软”配置的5G无线网络，通过实时监测和控制业务流量的变化情况，运营商可以随时对网络资源做出调整，从而能够降低对能源的消耗和网络运营上的开销[2]。

3 5G无线通信通信系统的关键技术

3.1 超密集异构网络技术

虽然说超密集异构网络技术在5G通信传输中拥有很大发展空间和进步的余地，但是仍然有些缺点，主要可以体现为：一，各个节点排列得相对紧密，因此它们之间的距离就非常的有限，这样使得系统内出现以下问题：由于同种类别的无线接入所造成的同频干扰，以及不同种类别的无线接入所造成的分层干扰。而为了解决上述问题，将需要对5G通信传输进行更深入的探究。二，大量系统内部存在的用户所部署的节点导致了干扰图样和拓扑结构出现较大范围内的动态变化。综上所述，我们要强化相关方面的技术研究来应对这些出现的问题。

3.2 大规模mimo技术

（1）技术分析。大规模mimo技术的优势十分明显，主要从以下几个方面进行阐述：①大规模mimo允许很多个用户在基站平台上同时实现同以频率资源的通信，因为它具有更强的分辨率，并且可以深入的挖掘空间维度资源，从而可以在基站的数量较小的情况下实现高频谱的信息传输。②由于大规模mimo具有集中波束的功能，因此它在抗干扰方面的表现极为突出。③大规模mimo可以很大程度上提高发射的效率、降低发射的功率。

（2）我国的研究和应用现状。对于大规模mimo 技术，我国国内主要研究的是其信道容量、传输技术还有信道模等方面的问题，相对来说，在实测模型和理论模型方面的研究寥寥无几。至今还没有出现被大众所承认的信道模型。通常采用ttd系统来进行传输，而由于基站的数量多于用户数量，用户数和导频数以线性的方式进行增长。除此之外，我们还采用异常复杂的运算方法（比如矩阵运算）来对信号进行编码和检测。为了进一步充分的发掘mimo技术的潜在优势，我们应当结合实际情况对信道模型进行深入的分析，并且在无线传输方法、合理资源配置以及频谱效率这些方面进行更深入的研究。

3.3 全双工技术

全双工技术是一种新型的通信技术，它能够对信息进行同时刻、同频率传输。在信息传递的过程中，对于传输终端和接收终端，无线网络系统的都存在着某种固有的信号自干扰。在现有的通信系统中，是无法实现双向传输和同时传输共同进行的。而通过实现信息传输的多频率化，全双工计划可以大幅度的提升频率的利用率，进而在一定程度上改善现有通信系统中的技术现状。因此，全双工计划是当前无线技术中研究的重点。在5G通信传输中，全双工计划可以对无线频谱资源进行充分的利用和发掘。在5G通信传输发展的过程中也遇到了一些比较难以解决的瓶颈问题，比如说，发射信号和接收信号的两个终端之间始终有大幅度的频率差别，因此而产生的自干扰现场非常眼中，在对于5G通信传输的进一步发展产生了莫大的阻挠。所以，通过互相抵消的方法，把全双工技术有效的应用在5G通信传输系统中，就能使得信号自干扰的问题得到合理解决。通过消除模拟端之间的相互干扰或是将干扰信号的数字端部分消除，并在此基础上把它们合理的结合起来，则能够有效解决或者缓解所谓的自干扰。

4 结束语

在现存的无线网络和无线接入技术的基础上加以开发和研究，便建立了全新的5G通信传输系统，而若是将之进一步发展，则能够极大程度上对移动业务的应用领域以及范围进行拓展。

参考文献

[1] 石炯.5G移动通信及其关键技术发展研究[J].石家庄学院学报，2015，17（06）：13-15.

[2] 尤肖虎，潘志文，高西奇，等.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J].中国科学：信息科学，2014，44（5）：551-563.