2023年12月16日发(作者：吴秀梅)
5G移动通信网络关键技术及分析发布时间：2021-01-13T08:09:25.759Z 来源：《现代电信科技》2020年第14期 作者： 胡达强 肖松 李中贤[导读] 从2G到3G，打开了语音业务向数据业务转变的序幕。（北京中网华通设计咨询有限公司 北京丰台 100071） 摘要：从2G到3G，打开了语音业务向数据业务转变的序幕。而从3G到4G，构建了10倍的数据传输速率的提高，而更低的延迟和每单位的流量成本降低也凸显出5G技术的发展。为了提供良好的移动互联网体验，5G将对整体的网络性能进行改善，同时更好地提供传统应用的支持，提高网络环境的体验效果。 关键词：5G移动通信网络；关键技术；应用
1、5G移动通信网络 1.1、5G概述 5G作为移动网络通信技术的新发展趋势，将对逐渐提升的网络要求进行有效满足。由于物联网层面的不断构建以及移动网络的快速普及，即要求5G通信技术需要具备速率较快、数据传输稳定性较高以及低能耗等基本特性。并且在保持稳定性基础上其频谱率需要提升到5至10倍左右，而其流量密度也需要提升到一千倍，只有做到这些要求才能够确保用户可以在500km/h的速度下进行网络通信。透过利用该技术可以跨越时空的约束，促进使用者可以获得极佳的网络体验，将人与物彼此间的距离尽可能的缩短，加快人与万物之间的关联。对于以往使用的3G、4G而言，其主要利用场景为移动宽带，方便用户能够快速接入无线。而对于5G，它可以有效突破这一限制，进行虚拟现实服务支持等等，此类网络方式的采用会对信息传递延迟等方面提出更高要求。其中在信息安全层面，若进行急救人员追踪以及探测等问题中，对该技术的零延迟度等的要求将会更高。 1.2、5G移动通信网络的核心内涵 截至目前为止，世界范围内还未对5G的基础概念及其整体标准规范进行统一判定，怎样将其中囊括的科技前沿技术在5G通信领域进行有效融合，为全球各国需要齐心协力进行探讨的主要课题。某种程度上，在4G网络通信相关技术的基础上进行技术技工及改革升级便造就了新一代5G通信。和传统4G网络技术相较而言，5G能够进行更高速率的信息传递，其数据传递过程中的平稳度也相对较高。并且，优于4G的5G网络技术能够进行更加深度的信息采集工作，将数据资源配置进行逐级优化，加大信息的有效利用程度，在这些方面5G相对4G都显示出了较大的网络技术优势。其中除却相较4G具有更高的信号抗干扰水平以及信息传递平稳度外，该技术于高端技术领域也展现出了独特优势性能。综合来看在4G还未投入使用之前的3G网络通信技术以及更早之前的2G通信技术的发展历程来看，5G预计将于二零二零年进行初步建构应用。若该技术可以如约投入使用，可以预见这一举措将铸造一份新的网络前沿技术的里程碑。 2、5G移动通信网络的特点 自新中国建国以来，我国在通信网络领域一共经历了三个阶段，首先是2G，在此网络通信基础条件下，一般只能进行简单的通话联系并且数据传输稳定性无法得到保证；随着科技水平的不断提高，3G将2G技术进行替代，直至目前使用的4G。与3G相较而言，4G具备更加流畅的下载速率以及更高信息传递的稳定性，而5G网络通信的到来，注定了其具有了划时代的意义，不仅可以将信息传递速率等方面进行有效提升，其信号稳定度也获得了进一步的增强，可以使得人们的生活更加的便捷。而在对该技术进行相关研究过程中，发现其主要具备以下特性：①热点高容量。该技术特性为5G网络信息传输领域在未来很长一段时间内的主要研究热点，由于4G网络通信技术存在信息传递速率较慢以及流量较大等缺陷，通过对热点高容量特性的深入探索可以有效规避这一问题，即便是人流量极为密集的区域也能够实现流量均衡分配。②能耗较低。与3G、4G相比，5G在设计研究中对涉及到的能耗问题进行了相关探研，意在贯彻全球范围内所提倡的环保理念。其中一些小型电子产品随着科技水平的不断提高逐渐走入人们的生活，例如智能手环等，但是因为其体型较小无法像智能手机一样进行耗能优化，但是若利用5G网络通信技术便可以将这一问题进行良好解决。 3、5G移动通信网络技术中涉及的关键技术简介 因为我国在2G/3G/4G技术研发过程中，积累了丰富的技术沉淀，为今后5G移动通信网络技术的研发打下了良好的基础，因此在当前5G移动通信网络技术的发展过程中，涉及到有以下关键技术。 3.1高频传输技术 在移动通信网络技术不断发展和不断成熟的过程中，我国积累了数量巨大的终端消费者，使得频带资源越来越紧缺，而针对高频传输技术的使用，可以增强对高频谱资源的有效使用效率，在3GHZ频段的蜂窝移动系统当中，如果频率频带宽度提升至273.5GHZ，这不但涵盖有诸多小型通讯设备，同时还能够有效完成对信息资源的短距离高效率传输，达到用户对传输容量、传输速率等各个方面所提出的更高的要求。
3.2多天线传输技术 在当前国内针对5G移动通信网络技术进行研发的过程中，多天线传输技术是其中所涉及的一项重要技术，同时也是不可或缺的一项技术。该技术在应用过程中，可以提升高频谱利用率1000%以上，由此完成从二维到三维、从无源到有源、从高阶多重输出到多种输出的转换，增强了技术的实际使用效率。 3.3同频全双工技术 该技术能够在同一个物理信道上进行双向信号的传输，因此同频全双工技术被认为是一项能够显著提升频谱效率的技术，该技术能够完成两个方向信号在相同物理信道上的有效传输，也就是在双工节点的接收机位置即可消除发射机信号所带来的干扰，并在发射机信号位置同时接收到相同频率的信号，由此实现对频谱效率的有效提升，让5G移动通信网络技术在使用过程中表现出更强的灵活性和稳定性。 3.4设备间的直接通讯技术 在5G移动通信网络技术背景下，5G计算机网络设备和其他5G设备之间的直接通讯能力、通讯规模、计算机数据流量都将会得以大幅度提升。在传统的基站中，已经到达了技术瓶颈，无法满足更加多元化的业务发展要求，但是在5G移动通信网络技术的加持下，5G设备之间的直接通讯可以做到在没有基站的前提下仍然能开展有效工作，并对存取网络连接进行开放。 3.5密集网络技术 实际上，5G移动通信网络技术背景下，所构建的是一个综合智能全方位类型网络，数据流量的最大值理论上是4G技术背景下数据流量最大值的1000倍以上，但需要注意的是，需要在技术上实现这一效果，需要完成两个方面的工作：第一是在宏基站进行大型天线的设置；第二是进行密集网络的安排。以上两种工作的核心目的是获取室外空间收益并满足室内外通讯的相关要求。今后，需要在户外扇形区域当中部署更多更密集的网络，来实现5G移动通信网络技术的宽带带宽目标。 3.6网络体系结构技术 在今后，我国针对5G移动通信网络技术的核心研究方向为C-RAN与云构架之上，让5G移动通信网络技术在使用过程中延迟更低、成本更低廉、平坦性更优秀，满足更多消费者的生活和工作需求。 3.7智能化技术 在5G移动通信网络技术当中，其中央网络是一个大服务器构成的云计算平台，路由器和基站之间会进行连续相互切换。依靠开关网络、数据链路以及智能化自动切换模式，不管企业选取何种频率、何种天线连接形式，只要用户将需要进行互联网处理的数据提交到云计算机中心当中，都能够得到理想的结果，因此在今后当中，智能技术同样是5G移动通信网络技术在今后普及的关键技术。 结束语 5G技术对人们的生活、政治和经济造成了深刻的影响，人们一直在渴望更快的移动通信网络。2012年，欧盟开启了5G的科研项目，在此基础上借以加速欧盟的5G研究，奠定在欧盟5G领域的领先地位；在亚洲，韩国于2013年开启了5G项目，中国的推广小组也于同年创立，在亚洲共同促进5G技术标准的发展。 参考文献： [1]韩煦.5G移动通信网络关键技术[J].卫星电视与宽带多媒体，2019（21）：24-25. [2]杜传业，王泓懿.5G移动通信传输网络的建设策略探讨[J].数字通信世界，2019（11）：48. [3]胡丽英.5G技术对移动通信网络建设方式的影响[J].通信电源技术，2019，36（10）：176-179. [4]周勇.面向5G移动通信网络中内容分发机制研究[J].卫星电视与宽带多媒体，2019（20）：24+26.
2023年12月16日发(作者：吴秀梅)
5G移动通信网络关键技术及分析发布时间：2021-01-13T08:09:25.759Z 来源：《现代电信科技》2020年第14期 作者： 胡达强 肖松 李中贤[导读] 从2G到3G，打开了语音业务向数据业务转变的序幕。（北京中网华通设计咨询有限公司 北京丰台 100071） 摘要：从2G到3G，打开了语音业务向数据业务转变的序幕。而从3G到4G，构建了10倍的数据传输速率的提高，而更低的延迟和每单位的流量成本降低也凸显出5G技术的发展。为了提供良好的移动互联网体验，5G将对整体的网络性能进行改善，同时更好地提供传统应用的支持，提高网络环境的体验效果。 关键词：5G移动通信网络；关键技术；应用
1、5G移动通信网络 1.1、5G概述 5G作为移动网络通信技术的新发展趋势，将对逐渐提升的网络要求进行有效满足。由于物联网层面的不断构建以及移动网络的快速普及，即要求5G通信技术需要具备速率较快、数据传输稳定性较高以及低能耗等基本特性。并且在保持稳定性基础上其频谱率需要提升到5至10倍左右，而其流量密度也需要提升到一千倍，只有做到这些要求才能够确保用户可以在500km/h的速度下进行网络通信。透过利用该技术可以跨越时空的约束，促进使用者可以获得极佳的网络体验，将人与物彼此间的距离尽可能的缩短，加快人与万物之间的关联。对于以往使用的3G、4G而言，其主要利用场景为移动宽带，方便用户能够快速接入无线。而对于5G，它可以有效突破这一限制，进行虚拟现实服务支持等等，此类网络方式的采用会对信息传递延迟等方面提出更高要求。其中在信息安全层面，若进行急救人员追踪以及探测等问题中，对该技术的零延迟度等的要求将会更高。 1.2、5G移动通信网络的核心内涵 截至目前为止，世界范围内还未对5G的基础概念及其整体标准规范进行统一判定，怎样将其中囊括的科技前沿技术在5G通信领域进行有效融合，为全球各国需要齐心协力进行探讨的主要课题。某种程度上，在4G网络通信相关技术的基础上进行技术技工及改革升级便造就了新一代5G通信。和传统4G网络技术相较而言，5G能够进行更高速率的信息传递，其数据传递过程中的平稳度也相对较高。并且，优于4G的5G网络技术能够进行更加深度的信息采集工作，将数据资源配置进行逐级优化，加大信息的有效利用程度，在这些方面5G相对4G都显示出了较大的网络技术优势。其中除却相较4G具有更高的信号抗干扰水平以及信息传递平稳度外，该技术于高端技术领域也展现出了独特优势性能。综合来看在4G还未投入使用之前的3G网络通信技术以及更早之前的2G通信技术的发展历程来看，5G预计将于二零二零年进行初步建构应用。若该技术可以如约投入使用，可以预见这一举措将铸造一份新的网络前沿技术的里程碑。 2、5G移动通信网络的特点 自新中国建国以来，我国在通信网络领域一共经历了三个阶段，首先是2G，在此网络通信基础条件下，一般只能进行简单的通话联系并且数据传输稳定性无法得到保证；随着科技水平的不断提高，3G将2G技术进行替代，直至目前使用的4G。与3G相较而言，4G具备更加流畅的下载速率以及更高信息传递的稳定性，而5G网络通信的到来，注定了其具有了划时代的意义，不仅可以将信息传递速率等方面进行有效提升，其信号稳定度也获得了进一步的增强，可以使得人们的生活更加的便捷。而在对该技术进行相关研究过程中，发现其主要具备以下特性：①热点高容量。该技术特性为5G网络信息传输领域在未来很长一段时间内的主要研究热点，由于4G网络通信技术存在信息传递速率较慢以及流量较大等缺陷，通过对热点高容量特性的深入探索可以有效规避这一问题，即便是人流量极为密集的区域也能够实现流量均衡分配。②能耗较低。与3G、4G相比，5G在设计研究中对涉及到的能耗问题进行了相关探研，意在贯彻全球范围内所提倡的环保理念。其中一些小型电子产品随着科技水平的不断提高逐渐走入人们的生活，例如智能手环等，但是因为其体型较小无法像智能手机一样进行耗能优化，但是若利用5G网络通信技术便可以将这一问题进行良好解决。 3、5G移动通信网络技术中涉及的关键技术简介 因为我国在2G/3G/4G技术研发过程中，积累了丰富的技术沉淀，为今后5G移动通信网络技术的研发打下了良好的基础，因此在当前5G移动通信网络技术的发展过程中，涉及到有以下关键技术。 3.1高频传输技术 在移动通信网络技术不断发展和不断成熟的过程中，我国积累了数量巨大的终端消费者，使得频带资源越来越紧缺，而针对高频传输技术的使用，可以增强对高频谱资源的有效使用效率，在3GHZ频段的蜂窝移动系统当中，如果频率频带宽度提升至273.5GHZ，这不但涵盖有诸多小型通讯设备，同时还能够有效完成对信息资源的短距离高效率传输，达到用户对传输容量、传输速率等各个方面所提出的更高的要求。
3.2多天线传输技术 在当前国内针对5G移动通信网络技术进行研发的过程中，多天线传输技术是其中所涉及的一项重要技术，同时也是不可或缺的一项技术。该技术在应用过程中，可以提升高频谱利用率1000%以上，由此完成从二维到三维、从无源到有源、从高阶多重输出到多种输出的转换，增强了技术的实际使用效率。 3.3同频全双工技术 该技术能够在同一个物理信道上进行双向信号的传输，因此同频全双工技术被认为是一项能够显著提升频谱效率的技术，该技术能够完成两个方向信号在相同物理信道上的有效传输，也就是在双工节点的接收机位置即可消除发射机信号所带来的干扰，并在发射机信号位置同时接收到相同频率的信号，由此实现对频谱效率的有效提升，让5G移动通信网络技术在使用过程中表现出更强的灵活性和稳定性。 3.4设备间的直接通讯技术 在5G移动通信网络技术背景下，5G计算机网络设备和其他5G设备之间的直接通讯能力、通讯规模、计算机数据流量都将会得以大幅度提升。在传统的基站中，已经到达了技术瓶颈，无法满足更加多元化的业务发展要求，但是在5G移动通信网络技术的加持下，5G设备之间的直接通讯可以做到在没有基站的前提下仍然能开展有效工作，并对存取网络连接进行开放。 3.5密集网络技术 实际上，5G移动通信网络技术背景下，所构建的是一个综合智能全方位类型网络，数据流量的最大值理论上是4G技术背景下数据流量最大值的1000倍以上，但需要注意的是，需要在技术上实现这一效果，需要完成两个方面的工作：第一是在宏基站进行大型天线的设置；第二是进行密集网络的安排。以上两种工作的核心目的是获取室外空间收益并满足室内外通讯的相关要求。今后，需要在户外扇形区域当中部署更多更密集的网络，来实现5G移动通信网络技术的宽带带宽目标。 3.6网络体系结构技术 在今后，我国针对5G移动通信网络技术的核心研究方向为C-RAN与云构架之上，让5G移动通信网络技术在使用过程中延迟更低、成本更低廉、平坦性更优秀，满足更多消费者的生活和工作需求。 3.7智能化技术 在5G移动通信网络技术当中，其中央网络是一个大服务器构成的云计算平台，路由器和基站之间会进行连续相互切换。依靠开关网络、数据链路以及智能化自动切换模式，不管企业选取何种频率、何种天线连接形式，只要用户将需要进行互联网处理的数据提交到云计算机中心当中，都能够得到理想的结果，因此在今后当中，智能技术同样是5G移动通信网络技术在今后普及的关键技术。 结束语 5G技术对人们的生活、政治和经济造成了深刻的影响，人们一直在渴望更快的移动通信网络。2012年，欧盟开启了5G的科研项目，在此基础上借以加速欧盟的5G研究，奠定在欧盟5G领域的领先地位；在亚洲，韩国于2013年开启了5G项目，中国的推广小组也于同年创立，在亚洲共同促进5G技术标准的发展。 参考文献： [1]韩煦.5G移动通信网络关键技术[J].卫星电视与宽带多媒体，2019（21）：24-25. [2]杜传业，王泓懿.5G移动通信传输网络的建设策略探讨[J].数字通信世界，2019（11）：48. [3]胡丽英.5G技术对移动通信网络建设方式的影响[J].通信电源技术，2019，36（10）：176-179. [4]周勇.面向5G移动通信网络中内容分发机制研究[J].卫星电视与宽带多媒体，2019（20）：24+26.