無線移動通信的發(fā)展與5G主要解決方案

　　摘 要：文章對無線移動通信的發(fā)展與5G關鍵技術方案進行了分析和研究。通過對5G通信關鍵技術的特點進行研究，重點分析了5G移動通信的幾個主要解決方案，包括D2D通信技術、高頻率信號傳遞技術、密集型網(wǎng)絡技術等。5G關鍵技術的興起和應用，不僅能夠有效地推動無線移動通信的發(fā)展，還能夠為人們提供更加優(yōu)質的通信服務，滿足人們在通信方面的更多要求。

　　關鍵詞：無線移動通信;5G;發(fā)展趨勢

　　1 5G移動通信技術的主要特點

　　5G移動通信技術，主要是對4G通信技術的一種拓展和升級，5G網(wǎng)絡相較于4G網(wǎng)絡不僅是在運行速度上實現(xiàn)了超越和升級，在各個方面都優(yōu)先于4G移動通信技術，5G移動通信將會在2020年普及和應用。5G通信技術的無線接入方式也得到了升級和優(yōu)化，擁有比4G網(wǎng)絡更優(yōu)秀的信息處理能力和存儲能力。文章針對5G移動通信技術相對于4G的主要優(yōu)勢展開具體的論述。

　　1.1 網(wǎng)絡運行速度快

　　5G移動通信技術最大的特點是網(wǎng)絡運行速度快，相較于4G網(wǎng)絡，5G網(wǎng)絡的運行速度和傳輸速度可以達到10 Gb/s，相當于用戶在使用5G網(wǎng)絡下載一部容量為1.25 GB的電影時，只需要1 s就可以完成，這意味著5G移動通信技術能夠給用戶帶來極佳的體驗和便利。5G移動通信技術的網(wǎng)絡運行速度快，用戶也會更加愿意體驗和享受這種高速度帶來的便利，同時，用戶在利用5G網(wǎng)絡看視頻時也能夠輕松地享受到超高清的視覺效果。

　　1.2 網(wǎng)絡覆蓋面廣

　　5G移動通信技術還擁有比4G網(wǎng)絡更為廣泛的覆蓋范圍，5G網(wǎng)絡在普及運行的過程中，覆蓋面能夠達到人們生活環(huán)境的每一個地點。同時，5G網(wǎng)絡不僅網(wǎng)絡覆蓋面廣，而且網(wǎng)絡所覆蓋到的地方網(wǎng)絡運行速度很快。5G網(wǎng)絡在運行的過程中不會出現(xiàn)某個地方沒有網(wǎng)絡或者網(wǎng)絡信號較差的情況，這樣能夠使人們隨時隨地都可以利用5G網(wǎng)絡進行辦公、娛樂、學習。另外，5G網(wǎng)絡擁有密集網(wǎng)絡技術，能夠覆蓋到大型網(wǎng)絡基站無法覆蓋的地方，從而為一些偏遠的地方提供無線移動通信。

　　1.3 網(wǎng)絡傳輸時延低

　　5G網(wǎng)絡采用了全雙工關鍵技術，有效降低了5G網(wǎng)絡傳輸速度的延遲。4G通信技術在進行傳輸?shù)倪^程中時延為15 ms，同時，4G通信系統(tǒng)必須要占用大概1 ms的時間用于建立通信基站與用戶之間的傳輸通道。即使15 ms的延遲對于大部分對網(wǎng)絡傳輸速度沒有太高要求的用戶來說是足夠的，但是隨著社會和科學技術的不斷進步與發(fā)展，越來越多的高科技設備需要用到延遲較低的5G通信技術，這樣才能夠滿足這些設備運行和發(fā)展的網(wǎng)絡傳輸速度要求。

　　2 5G移動通信的關鍵技術解決方案

　　上文已經提到了5G移動通信技術的主要特點，主要有3個方面的內容：網(wǎng)絡運行速度快、網(wǎng)絡覆蓋面廣、網(wǎng)絡傳輸時延低。5G通信技術在普及應用的過程中具有許多關鍵的技術，這些關鍵技術能夠有效地推動無線移動通信的發(fā)展，為人們提供更加優(yōu)質的網(wǎng)絡通信服務。因此，下面對5G移動通信的關鍵技術進行分析和研究。5G移動通信的關鍵技術解決方案如圖1所示。

　　2.1 D2D通信技術

　　設備到設備(Device-to-Device，D2D)通信技術是將兩個擁有對等節(jié)點的用戶進行連接的通信方式，這種方式能夠將用戶放在一個分散式的網(wǎng)絡結構中，從而方便用戶在這樣的網(wǎng)絡結構中進行信息的連接和發(fā)送。另外，D2D通信技術還能夠有效地提升蜂窩通信網(wǎng)絡的效率，使系統(tǒng)終端發(fā)射的功率降低，從而有效地滿足無線通信系統(tǒng)對頻譜資源的需求和利用。D2D通信技術能夠實現(xiàn)用戶之間短距離、直接性的通信和傳輸，從而能夠有效地提高網(wǎng)絡傳輸?shù)馁|量和效率。D2D通信技術不僅能夠對數(shù)據(jù)信息進行高效率、高速度的傳輸，還能夠在一定程度上降低能耗和功率。同時廣泛地對D2D通信技術進行應用和覆蓋，還能夠更加高效地對頻譜資源進行控制和利用，從而為用戶帶來更加優(yōu)質的網(wǎng)絡通信服務。D2D通信技術的運行結構如圖2所示。

　　2.2 高頻率信號傳遞技術

　　高頻率信號傳遞技術是5G通信技術的重要解決方案，高頻率信號傳遞技術能夠有效地解決頻譜資源不足的問題。對于目前的移動通信系統(tǒng)來說，通信系統(tǒng)都是在3 GHz的基礎上進行工作，但由于社會的不斷進步與發(fā)展，使用移動通信的用戶越來越多，人們需要利用網(wǎng)絡進行傳輸?shù)男畔ⅰ①Y源和數(shù)據(jù)也越來越豐富，這樣就會導致頻譜資源出現(xiàn)不足的情況。但利用高頻率信息傳遞技術，能夠通過增加天線、應用波束賦形技術等方式，使一定范圍內用戶的下載速度得到快速的提升，從而更好地方便人們對頻譜資源的利用，緩解頻譜資源不足的問題。

　　2.3 密集型網(wǎng)絡技術

　　5G無線移動通信技術在應用的過程中，需要利用密集型網(wǎng)絡技術來創(chuàng)建更多數(shù)量以及更大范圍的無線接入方式。密集型網(wǎng)絡技術能夠有效地提升5G通信網(wǎng)絡的密集程度，拉近無線網(wǎng)絡節(jié)點與系統(tǒng)終端之間的距離。5G網(wǎng)絡密集程度的提高，不僅能夠有效地緩解頻譜資源不足的問題，還能夠提高通信系統(tǒng)的容量和功率，從而使無線移動通信系統(tǒng)的靈活性和便利性得到提升。此外，密集型網(wǎng)絡技術能夠有效地增強無線網(wǎng)絡的覆蓋范圍，使用戶能夠隨時隨地地應用5G網(wǎng)絡進行辦公、學習、生活等，大大增強用戶的使用感和便利感。

　　3 結語

　　綜上所述，本文描述了5G移動通信3個方面的關鍵解決方案，分別是D2D通信技術、高頻率信號傳遞技術、密集型網(wǎng)絡技術。雖然5G通信技術還沒有全面地應用和普及，但是在目前，5G網(wǎng)絡是運行最快速的移動通信系統(tǒng)，也是最先進的通信技術?？茖W合理地對5G通信系統(tǒng)的關鍵技術進行應用，能夠有效地推動無線移動通信網(wǎng)絡的發(fā)展，為用戶提供更加優(yōu)質的網(wǎng)絡通信服務。

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　　推薦閱讀：《通信與信息技術》(雙月刊)創(chuàng)刊于1971年，由四川省通信學會主辦。本刊堅持為社會主義服務的方向，堅持以馬克思列寧主義、毛澤東思想和鄧小平理論為指導，貫徹“百花齊放、百家爭鳴”和“古為今用、洋為中用”的方針，堅持實事求是、理論與實際相結合的嚴謹學風。