5G技术的研究现状及前景

李清华

（广东南方通信建设有限公司，广东 广州 510630）

0 引 言

5G技术的全面进步和发展受到了社会各界的广泛关注，有效提高了超高数据速率管理工作和超低时延项目网络系统管理的能力，将成为中国通信未来的发展方向。5G技术能有效建立更加完善的数据监管模式，能为场景化管理功能的全面落实创设良好的发展空间和平台。未来，5G技术将实现全面普及，人们将真正实现随时随地高速上网。

1 5G关键技术

全面分析5G的过程中，要了解、掌握5G的概念。相关白皮书中认为，5G是大规模天线阵列与超密集组网体系组合而成的通信应用结构，内部涉及新型多址技术，能建立新型网络架构体系，在一定程度上提升通信效率和质量。此外，超密集组网体系中，能从根本上增加基站的部署密度，为增大系统容量创设良好平台；同时，具备连接千亿设备的能力，实现更加智能、高效的通信网络管理目标。

1.1 5G网络架构技术

5G是全新的网络技术体系，其中的关键是SDN和NFV。SDN能建立功能控制模块和功能转发模块，且两个模块相互独立，软件基础方式采用网络控制的抽离和聚合方式，借助相应的交流平台和信息交互机制，在一定程度上从全局角度发布数据资源调度指令，搭建网络平台内部的编程体系。NFV指借助组件化网络基础模块，建立更加完整的控制重构体系，并能发挥网络功能的实效性。SND是NFV实现的根本，也是真正意义上建立功能模块化和组件化体系的关键。基于此，相关运营商能在差异化场景和业务需求体系内建立完整的功能管控结构。另外，要想实现NFV模块控制，就要保证网络切片的科学性，并应用虚拟化手段实现网络物理基础设施资源虚拟化处理，形成相互独立的平台网络切片模式，保证每一个网络切片都能实现对应比例的实体化5G网络模型，完成有效分割，创建子网络体系。

1.2 5G空口技术

5G空口技术体系内，其整体应用指令和应用要求都是4G技术的演进，主要是对新型多址、大规模天线以及超密集组网技术进行融合，系统化升级传统的帧结构，建立更加完整的连续性广域覆盖项目，维持空口方案的应用价值，提高可靠性和低功耗性发展水平。5G空口技术体系内，稀疏码多址接入技术模块、可变子载波的非正交接入基础波形模块等成为了有效优化频谱应用效率的措施，在一定程度上满足了适配业务管理工作和空口传输的基本需求，对升级和优化5G技术体系具有重要意义。

另外，稀疏码多址接入技术模块、可变子载波的非正交接入基础波形模块都是从虚拟无线接入网的角度升级技术体系，告别了传统的蜂窝式结构，建立了以用户为服务中心的管控体系，减少了信号衰落和干扰问题。稀疏码多址接入技术模块全面落实了多址技术，无论是时域控制还是频谱效率管理，都呈现出全面优化的趋势[1]。

2 5G技术研究现状

在网络化技术全面进步和发展的时代背景下，要想提升通信体系的应用效率，就要积极建立、健全满足消费者需求的管控模式，确保维护信息化产业发展水平，从而实现通信技术的可持续发展。基于此，5G技术在过滤器方面已经实现了技术的成功转型。相较于4G技术，5G能建立更加系统化的接收效率模块和抗干扰模块，我国将会普及5G技术和5G通信网络模式，全面提升无线网工作效率。

2.1 业务需求

5G网络体系将为人们提供更加有效的用户体验平台，全面落实信息管理工作，在全新的信息交互体系内，将实现全面提升网络传输的光纤接入速度，并且能避免延时问题[2]。应用5G技术建立的5G通信网络，将为人们提供更加便捷化的服务，提升用户感知的智能化水平，为提升网络应用速度和降低应用成本奠定坚实基础。另外，5G的业务需求受到了广泛关注，成为了5G技术全面推广的根本目标。

第一，5G技术将实现超高速体验的诉求。5G技术研发和应用的过程中，将更加关注移动宽带用户的接入速度，只有保证终端用户建立瞬时连接和无延时体验，才能真正发挥5G技术的优势。目前，已经研发并预备推广的5G技术业务类型主要包括超高清视频业务、增强现实业务等。

第二，5G技术将实现超高用户密度的诉求，在技术推广过程中为用户提供高密度分布场景下的业务体验。目前，相应的通信服务商已经开始对用户接入业务进行了一系列约束，为5G通信网络的全面普及创设了良好的平台[3]。

第三，5G技术将实现超高速移动的诉求。5G技术研究过程中，要想优化用户应用5G网络时的体验，就要升级通信速率，从而满足快速路、高铁等快速移动情况下的业务需求。基于此，5G技术将升级相应通信体系和模块，提升信息交互和传输的速度。

第四，5G技术将实现低时延高可靠性的诉求，为提升场景化应用效果打下夯实基础。在5G技术全面普及后，将被应用到工业控制项目、智能交通项目等，能减少数据端与端传输的时延问题，有效提升可靠性，为后续信息交互管理工作的全面进步奠定基础[4]。

第五，5G技术将实现海量终端实时性连接场景的诉求。主要大量连接设备和传感器等，实现技术差异化发展。

2.2 应用场景

在全面分析5G技术的过程中，需要结合应用场景进行判定。

第一，5G技术将增强移动宽带，在传统技术体系的基础上优化技术运行效率，改善并提升用户体验，将常识性和改进性管理结构作为关键。基于性能的提升，能支持3D超高清视频等大流量应用，为移动宽带管理工作的高效部署提供保障。例如，3GPP RAN187次会议中，华为极化码方案正式通过，并且将其作为5G技术eMBB场景编码的基础方案。在这个应用环境中，能有效落实移动应用基础结构，创建更加高效的数据管理框架，真正突出移动数据信息的移动价值，提高数据的整体传输速率[5]。

第二，5G技术将呈现大规模机器化通信趋势。在物联网全面应用的背景下，整合大规模机器类通信体系成为应用技术和管理项目的关键。相较于传统的eMTC技术，大规模机器类通信体系更加关注人和物之间的信息互联，是顺应物联网体系的关键技术。在这个技术模式中，应用人与物和物与物之间的联动，能够建立更加全面的通信需求体系，且更加突出整体场景的特性。基于场景特性，在连接端管理过程中，能够保证数量的合理性，能够维护非敏感数据结构和信息交互体系，提升终端管理水平，减少终端成本，有效延长电池的使用寿命[6]。

第三，能在高可靠性时延通信体系下建立更加直观的信息监督管理模式。5G技术的推广方案中，要想保证技术流程和技术要点的完整性，就要监督和管理高可靠性低时延通信过程，确保相应场景体系内的吞吐量、时延信息、可用性都能达到严格的应用要求，能够维护技术结构，提升通信项目的综合价值。例如，借助无线系统控制工业制造过程或远程医疗项目，将自动配电和传输安全项目应用在智能电网体系内，都是5G技术将要实现的目标。

3 5G技术发展前景

在5G技术全面发展的时代背景下，无论是技术体系还是运行结构，都呈现逐渐转型的趋势，标准和技术结构都将实现进一步优化[7]。

一方面，5G技术的标准化发展进程。2013年，我国正式成立5G推进组，将其称为IMT-2020小组，主要集中管理5G技术的应用策略、应用需求、项目技术体系与标准以及知识产权等，并深度挖掘其国际化应用路径和范围。针对相应内容，推进组发布了5G技术的需求白皮书、5G技术的概念白皮书以及5G无线技术架构白皮书等一系列文件，旨在建立健全、完整的技术运行框架体系。其不仅描述了5G技术的整体愿景，也阐释了关键功能和用户体验率需要达成的目标。相较于传统的4G技术，5G技术无论是应用规模、运行场景还是数据传输、时延管理，都将实现全面转型，并大幅度升级。此外，在管理3GPP5G路标和规划项目的基础上，新空口技术部署将在两个阶段完成。第一个阶段是全面制订Rel.1.5版本，于2018年完成，并且在2020年完成部署工作；第二个阶段是处理Rel.1.6版本，于2019年制作，并且在2021年完成部署。基于此，全面推进5G技术的运行和升级，为用户提供更加优质的体验[8]。

另一方面，结合我国工信部相关要求，5G技术的商用计划即将启动，成为了信息通信行业发展规划中的关键项目。有效完成部署工作，在三大运营商中进一步建立商用计划模式和规范化管理标准，对启动规模化组网试验项目具有重要的意义和价值。2019年之前，将实现规模化组网前期测试和试验，建立预商用规划，为2020年全面落实5G技术奠定基础。5G技术商用规划项目中，将按照国际标准建立对应的芯片生产体系，我国相应的电子产品企业将进一步推动研究进程，完善领域布局，提高管理水平，发挥其商用价值的实际作用[9]。

4 结 论

总而言之，随着计算机技术的全面进步和发展，5G技术的大范围推广将成为现实。5G技术能在不同应用场景中实现标准化进程管理，能在关键技术和业务场景共同支持的体系下优化应用效率，为全面优化布局管理和数据跟踪处理效果奠定基础，在一定程度上实现网络升级和模式创新，为人们提供更加舒适的网络体验。