下一代移動 5G 網絡包括哪些關鍵技術

下一代移動5G網絡包括以下關鍵技術：

• 高頻段傳輸技術：目前的移動通信系統工作頻段主要在3GHz以下，隨著用戶的增加，使得頻譜資源十分擁擠，而在高頻段，如毫米波頻率范圍為26.5～300 GHz，帶寬高達273.5GHz，超過從直流到微波全部帶寬的10倍。與微波相比毫米波元器件的尺寸要小得多，毫米波系統更容易小型化，可以實現極高速短距離通信，支持5G容量和傳輸速率等方面的需求。韓國在28 GHz頻段，利用64根天線，采用自適應波束賦形技術，在2公里的距離內實現了1 Gb/s的峰值下載速率。

• 新型多天線傳輸技術：多天線技術經歷了從無源到有源，從二維（2D）到三維（3D），從高階多輸入多輸出（MIMO）到大規模陣列的發展，能將頻譜利用率提升數十倍甚至更高，是目前5G技術重要的研究方向之一。引入有源天線陣列，基站可支持128個協作天線。將2D天線陣列拓展成為3D天線陣列，形成新的3D－MIMO技術，該技術支持多用戶波束智能賦型，減少用戶間干擾，加上毫米波技術優勢，將進一步改善無線信號的覆蓋性能。

• 同時同頻全雙工技術：同時同頻全雙工技術被認為一項有效提高頻譜效率的技術，該技術是在同一個物理信道上實現兩個方向信號的傳輸，即通過在通信雙工節點的接收機處消除自身發射機信號的干擾，在發射機信號同時，接收來自另一節點的同頻信號。對比傳統的時分雙工（TDD）和頻分雙工（FDD）而言，同時同頻全雙工可以將頻譜效率提高一倍。全雙工技術能夠突破FDD和TDD方式的頻譜資源使用限制，使得頻譜資源的使用更加靈活。

• 設備間直接通信技術：傳統的移動通信系統組網方式，是以基站為中心實現小區覆蓋，中繼站及基站不能移動，網絡結構的靈活度有限制。未來5G網絡，數據流量大，用戶規模大，傳統的以基站為中心的業務組網方式，無法滿足業務需求。D2D直接通信技術能夠在沒有基站的中轉下，實現通信設備之間的直接通信，拓展了網絡連接和接入方式。D2D技術是短距離直接通信，信道質量高，具有較高的數據速率、較低的時延和較低的功耗；通過廣泛分布的終端設備，能夠改善覆蓋，實現頻譜資源的高效利用；支持更靈活的網絡架構和連接方法，提升鏈路靈活性和網絡可靠性。

• 密集網絡技術：5G是一個多元化、寬帶化、綜合化、智能化的網絡，數據流量將是4G的1000倍。要實現該目標有兩種技術：一是在宏基站處部署大規模天線來獲取更高的室外空間增益，二是部署更多的密集網絡來滿足室內和室外的數據需求。針對未來5G網絡的數據業務將主要分布在室內和熱點地區，并且，在相對等的條件下，密集網絡提升的信噪比增益不低于大規模天線帶來的信噪比增益的特點，因此將超密集網絡做為提高數據流量的關鍵技術進行研究。超密集網絡縮短發送端和接收端的物理距離，從而提升終端用戶的性能，改善網絡覆蓋，大幅度提升系統容量，并能對業務進行分流，具有更靈活的網絡部署和更高效的頻率復用。未來，面向高頻段大寬帶，將采用更加密集的網絡方案，部署高達100個以上小區/扇區。

• 新型網絡架構技術：為了滿足未來大規模、高容量的業務需求，5G網絡架構將具有扁平化、低時延、低成本、易維護特點。目前的業界主要集中在C-RAN和云架構的研究。C-RAN是根據現有網絡條件和技術進步的趨勢，提出的新型無線接入網構架，是基于集中化處理（Centralized Processing），協作式無線電（Collaborative Radio）和實時云計算構架（Real-time Cloud Infrastructure）的綠色無線接入網構架（Clean system）。其本質是通過充分利用低成本高速光傳輸網絡，直接在遠端天線和集中化的中心節點間傳送無線信號，以構建覆蓋上百個基站服務區域，甚至上百平方公里的無線接入系統。

• 智能化技術：5G的中心網絡將是一個大型服務器組成的云計算平臺，通過具有數據交換功能的路由器及交換機網絡與基站相連，宏基站具有云計算和大數據存儲功能，特別大或時效性強的數據將提交云計算中心網絡處理，基站或終端的形態、數量多，不同的業務采用不同的頻段，天線和連接方式多樣。因此，需要具有智能配置、智能識別、自動模式切換的功能，實現智能自主組網。

回答所涉及的環境：聯想天逸510S、Windows 10。