論述5G無線通信場景需求與技術演進

劉麗君 李驍 趙曦

【摘 要】目前，雖然我國4G網絡的部署正在逐漸完善中，但是還是有很多的移動運營商已經開始推廣5G了。5G和4G無線網絡相比較，5G所具有的諸多優點是要高于4G網絡的，比如在5G網絡使用下，手機的上網速度是會得到大幅度的提升，比4G要快上幾十倍。與此同時，其應用也是極為廣泛的，特別是在各種物聯網以及智能家居產品的使用中，都是有著較多優勢的?；诖?，本文主要是分析了5G無線通信場景需求以及具體技術演進，予以有關單位參考與借鑒。

【關鍵詞】5G無線通信;場景需求;技術演進

中圖分類號： TN929.5 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）12-0234-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.12.113

【Abstract】At present，although China's 4G network deployment is gradually improving，but there are still a lot of mobile operators have begun to promote 5G.Compared with 4G wireless network，5G has many advantages over 4G network.For example，in the use of 5G network，the Internet speed of mobile phone will be greatly improved，dozens of times faster than 4G.At the same time，5G network can support the practical application of many scenarios，especially in the use of various Internet of things and smart home products，which have many advantages.Based on this，this paper mainly analyzes the scenario requirements and specific technical evolution of 5G wireless communication，and provides reference for relevant units.

【Key words】5G wireless communication;Scenario requirements;Technology evolution

0 前言

當前4G技術已經正式投入使用，5G技術還在研發試運行階段。其中IG以TACS與AMPS為代表技術，所采用的是模擬系統，實際應用的范圍是十分有限的，但是對于通信歷史的影響是相對較小的。在一定程度上，伴隨著網絡用戶數量的不斷增長，特別是數據通信需求的提升，在之前的2G網絡的發展中出現了瓶頸，有很多人都希望能夠找到代替2G網絡技術來促進移動通信發展的需求，隨著我國科學技術的不斷發展，最近幾年來，逐漸興起的4G網絡引領了網絡時代的潮流，針對4G網絡的使用人們逐漸依賴網絡帶給人們的高效率，在今后的幾年中，相關研發團隊針對5G網絡正在進入試運行階段，在今后的歷史發展中，5G無線通信場景的需求和技術演進將會是網絡時代的一個新浪潮。

1 5G技術概況與技術特點

1.1 5G技術概況

5G的含義為移動電話系統第五代，是針對之前4G網絡的延伸，但是現目前還沒有任何移動公司或者是標準訂定組織公開或者是以官方文件的形式針對5G進行更為詳細的解釋在2013年，韓國三星集團成功的開發出了第五代移動通信技術的主要核心技術，并且其預計是在2020年讓5G進入商業化。當前4G網絡的部署工作正在運行中，從而起到擴大服務容量，保障更多用戶對于5G網絡的使用需求。但是小基站建設和部署也會出現阻礙，該問題是怎樣去消除密集基站之間的干擾性能，這也是今后進行小基站建設所要解決的核心問題。同時也有一些網絡運營商在5G網絡推廣期間，該技術已經逐漸向無線技術所演進，當前現有的無線技術有3G、4G、WIFI等，還有很多新增加的無線接入技術集成方案的總稱。在一定程度上5G是一個融合網絡的時代，能夠實現人和人、人和物之間的高效，自由聯通。

1.2 5G技術特點分析

在一定程度上，5G技術作為一種新的網絡技術，在今后基站的建設過程中基站會更加趨向于小型化基站，并且還會適應在多種場景中，適應能力極強;此外5G還具有比之前無線接入技術更強大的功能，把傳統的匯聚節點進行消除。同時網絡架構也是更為扁平化，因為在今后的網絡架構中其功能強大的基站疊加在一個較大的服務器群當中。比如，電影的下載，在之前網絡環境下，可能下載時間會在幾分鐘之內，但是在5G網絡下，一部電影下載就在一瞬間，網絡速度極快。從專業的角度來看，除去網速較快的特點之外，5G還具有隨時接入的特點和超密集站點以及可靠性較高等要求，因此在專業通信領域有很多學者認為5G具有泛在化、融合化以及廣帶化的網絡。

2 5G通信場景服務需求分析

在一定程度上我們從通信歷史來看，我國有很多的通信用戶需求升級都是通信系統所進行更新的動力。在國內的無線通信技術研發中，每一個團隊都有成立屬于自己的小組，對于我國通信用戶需求進行跟蹤，分析，研發，為未來的技術更換打下堅實的基礎我國移動通信的主要特點是對我國今后通信場景中做出了具體的規劃，嚴格將通信技術按照高密度以及高轉換的特征進行研發。高密度主要說的就是在單位小區面積中服務更多的用戶。為了能夠更好地去滿足更多的用戶，最為直接的辦法就是將小基站進行擴展，這樣能夠支持更多的用戶使用。高轉換說的就是通信場景前后的差距較大，有可能前一面還是一人的使用，后一面就是多個人的使用，在今后通信市場中必然是會去適應這種不同通信場景的轉換。從而起到擴大服務容量，保障更多用戶對于5G網絡的使用需求。但是小基站建設和部署也會出現阻礙，該問題是怎樣去消除密集基站之間的干擾性能，這也是今后進行小基站建設所要解決的核心問題。高速度主要說的就是更具高的挑戰性，手機不僅是能夠接受來自各基站的信號還能夠接受來自不同用戶手機中的信號，這樣能夠在一定程度上讓手機信號的輻射大幅度的增加，這樣會讓手機成為一個簡易基站，并且還會還會讓其能夠連接端口成為數據之間的紐帶，與此同時，這樣將會大大的提升終端在今后移動通信定位中的效果。

5G技術高密度是意味著在單位小區面積中為用戶所服務，在很大程度上移動設備在特定時間地點接觸到的5G信息密度要高于4G通信場景，與此同時還能夠比4G網速更快。因此為了能夠實現高密度保障，滿足單位小區面積服務用戶，最理想的方法就是建設更多的小基站，從而起到擴大服務容量，保障更多用戶對于5G網絡的使用需求。但是小基站建設和部署也會出現阻礙，該問題是怎樣去消除密集基站之間的干擾性能，這也是今后進行小基站建設所要解決的核心問題。此外，根據NGMN歐洲5G通信需求的構想，高密度還有更為深入的含義，這樣的構想，會讓手機用戶享受到更多的便利，在成為一個數據接收接口時，還能夠連接傳輸端口的紐帶。所以，今后移動通信定位也需要被優化，在未來5G移動通信需要考慮在高速移動情況下信號的穩定性能。

3 5G技術演進的路線分析

5G技術的演進路線如圖一所示，在LTF-A由3GPPR10版本當中來進行最終的確定，在一定程度上有很多新性能需求能夠被寫入標準當中。載波集合技術的著手點主要是有效地將多個離散的載波聚合在一起。在一個主小區以及多個輔小區和同一個服務的UE中，其中PCell大多數都是指UE在建立初始連接過程中所選擇的同一個小區，在所有的小區與相同性能幀結構上下配置中，參數配置以及其性能要求可以參考TR36.913。

在一定程度上5G通信技術是一個比較重要的研究課題，在云接入網絡中的C-RAN通過計算的方式，能夠去顛覆原有的移動接入網的資深結構，從而起到擴大服務容量，保障更多用戶對于5G網絡的使用需求。但是小基站建設和部署也會出現阻礙，該問題是怎樣去消除密集基站之間的干擾性能，這也是今后進行小基站建設所要解決的核心問題。然而在C-RAN的構架下面，移動網絡的基站之間通信是相近于理想的backhaul，與此同時還可以進行具體的資源共享，然后，在此過程中負載的均衡對具體的信息來做出潮汐效應，這樣能夠讓很多邏輯功能不再去以來專門的硬件設備來進行實際的處理。這種技術在移動通信標準化中所提出來的。當前我國網絡的發展趨勢是接入網中的NFV技術，所以，怎樣對于接入網提供具體模塊進行抽象劃分和軟件與硬件功能是今后要研究的重點課題。

在一定程度上我國計劃在2020年全面實現5G通信，和4G時代相比較，5G具有高速度、高效率、高密度的通信，在抗干擾能力上也是相較于4G要更強，最為重要的就是5G能夠實現全方位的智能化，為用戶提供更為優質的服務。其中抗干擾能力的重點發展方向是新型調制解調技術，這也是3GPPR13的重點研究內容，對于不同用戶所分享的同一個電影或者是視屏，通過非正規的傳送方式提升吞吐量，同時也需要較為復雜的接受機構和精密的消除技術來進行，從而起到擴大服務容量，保障更多用戶對于5G網絡的使用需求。但是小基站建設和部署也會出現阻礙，該問題是怎樣去消除密集基站之間的干擾性能，這也是今后進行小基站建設所要解決的核心問題。在一定程度上，移動通信技術在我國發展是極為快速的，核心技術也會得到不斷的更新。在傳統的移動通信發展期間，無線蜂窩網的技術是傳輸技術，伴隨著我國虛擬技術的出現，有很多新興技術也將逐漸取代蜂窩技術，比如虛擬現實技術和物聯網技術。充分采用多載波技術能夠促進我國移動通信效率的提升，從而讓其更為靈活，為用戶提供全方面的服務。

4 結語

總而言之，本文主要是從5G研究團隊和通信需求以及最新技術方向對于今后5G場景做出了分析。在今后的通信發展過程中，其必然會朝著高速度，高效率以及高密度的方向去演進，5G用戶不僅是在信息接收中更為便利，還能夠儲存更多的信息，擴大信息儲存容量。除此之外，通信網絡結構的演進和新型傳輸信號的增強以及頻段傳輸模型建立能夠為今后5G技術發展提供方向。

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