5G移动通信发展趋势与若干关键技术分析

魏博文

摘要：本文介绍了5G移动通信的内涵及特点，分析了5G移动通信应用的关键技术，并对其发展趋势进行了探讨。未来，在各方的努力之下，5G移动通信技术将会获得较大的发展，也能被尽早应用于社会生活的方方面面。

关键词：5G移动通信；关键技术；发展趋势

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）11-0023-01

1 5G移动通信概述

5G网络，又被成为“第五代移动网络”，它是在4G网络的基础之上发展起来的，而传输速度则是4G网络的百倍之上。也就是说，几秒钟之内用户就可以下载成功一部高分辨率的电影。5G技术的概念一经提出就受到全球各地的关注与重视，它以每秒1G左右的速度进行数据传输，会为广大用户提供更多的便利。据全球电信运营商估计，5G移动服务将会于2020年左右开始应用[1]。5G移动网络的性能更加优化，它的频谱效率高，性能可靠，应用范围进一步拓展，包括且不限于地铁、高速公路、车联网等等，能够为不同的用户提供高清视频、虚拟显示等业务体验。

2 5G移动通信的关键技术分析

5G移动通信与之前的4G移动通信有很大的不同，主要区别在于以下几点：第一，5G移动通信的可靠性更好，这是4G移動通信所无法比拟的，时延也相对较好；第二，5H移动通信的能源消耗较低，与当前我国资源节约型社会的建设高度一致；5H移动通信技术的频谱利用效率较高，充分弥补了4G通信网络频谱不足的问题。5G移动通信技术的实现主要依赖于以下几种技术的支撑：第一，无线网络技术；第二，无线传输技术。

首先，无线网络技术。这一技术又可以分为以下几个小分支：多载波技术、大规模的MIMO技术和全双工技术。第一，多载波技术。这是5G移动通信技术数据速率较高的重要原因。据统计，5G移动通信技术的速率降到到每秒钟1GHz。就当前来说，移动通信技术多应用OFDM技术，该技术具有抗多经衰落的特性，提高了系统的频谱效率，但是也受到大范围宽带频谱空白的限制。多载波技术是建立在滤波器组基础之上的，其发送端能够通过合成滤波器来调制多载波，而接收端则可以通过分析滤波器组来实现运行目的。第二，大规模的MIMO技术。这也是所谓的多天线技术。它的应用极大地提升了系统的传输速率和频谱效率，也提高了系统的容量。在同一个时频资源中为大量用户提供各种可靠的服务，也提高了系统的空间分辨率。第三，全双工技术。该技术主要是致力于实现信号的同时和同频传播。这是之前的通信技术所不具有的，其应用也极大地降低了能源消耗，使得频谱应用效率更高，提高了5G移动通信的效益。

其次，无线传输技术。无线传输技术由下面几个部分构成：自组织网络技术、超密集异构网络技术和等。第一，自组织网络技术。这也是指网络的智能化技术，网络的自我愈合、自我配置和自由化的性能大大提高，并且能够自动排除故障、自动部署和实施各种规律，降低了人力资源的工作负担，也降低了成本投入。自组织技术已经成为当前5G移动通信技术中不可或缺的部分，保障了5G移动通信网络的性能。另外，云计算技术是5G移动通信技术中最为重要的部分之一，通信网络中的大型服务器也是在云计算技术的基础之上所形成的，主要采用交换机网络连接基站和站点。而云计算的存储功能也十分突出，能够存储大量的数据，并对这些数据进行及时地出来，从而保证不同业务的及时开展。第二，超密集异构网络技术[2]。5G移动通信的无线接入形式较多，网络节点和终端的距离也十分相近，这使网络传输的频谱效率和功率都大大提高，系统的灵活性也进一步提升。超密集异构网络技术的应用为5G移动通信性能技术的应用奠定了良好的基础。但是，由于该技术的应用使得不同节点之间的距离大大缩短，也使系统的应用过程中出现了这样或者那样的问题。近年来，相关工作人员致力于研究有线回传的形式，极大地节省了各种资源，也使得系统的运行程序进一步简化。

3 5G移动通信发展趋势

与传统的通信技术相比，5G移动通信技术的无线覆盖率更高、资源利用率大大提升、信息的传输速度也大大加快，并从较大程度上提供了用户的体验。因此，5G移动通信的研究也受到了广泛重视。5G移动通信技术将高度重视新型的体系结构的建设，这也是5G系统发展的重要方向之一；它充分应用无线传输技术，这比以前的传统传输技术都要先进的多；它十分重视频谱资源的研究，并积极采取有效措施拓宽频谱资源。当前，全球正处于移动通信发展和变革的关键阶段，传统的移动通信模块发生了较大的变化，电信设备也在朝着小型化、虚拟化、分布化的方向发展，5G移动通信面临着较大的变革。

就当前来说，5G移动通信技术还没有得到应用，这也使得基于5G移动通信基础的物联网、智慧城市概念仍然停留在构想阶段。未来，5G移动通信技术的应用将使这一切成为现实，同时也会被广泛应用于工业生产与医疗安全等领域，创新行业发展形式，提高行业生产效率[3]。另外，5G移动通信技术的发展势必会在通信领域掀起心的竞争热潮，也会产生一定的商业性竞争，成为各国信息技术领域发展的重要方向，也会给各国的经济发展带来较大的推动力。

我国将5G移动通信技术的相关研发性试验定于2016年到2018年，并分三个阶段推进：5G关键技术试验阶段、5G技术方案验证阶段和5G系统验证阶段。中国移动也与各地区政府鉴定了“互联网+”的合作协议，并加大资金投入，力求构建高效而完善的信息基础设施，预计2018年5G移动通信将在我国试点应用[4]。5G移动通信技术的应用是未来通信领域的必然趋势，也必然为其他行业的发展提供更为有利的条件，提升行业发展效率。

4 结语

总之，5G移动通信可靠性较高、低延时、低能耗、覆盖广等，适应物联网等系统的发展要求，也与未来互联网业务的发展需求高度一致，也能够满足未来人们对于各个领域的发展要求。随着经济的发展和社会的进步，5G移动通信技术的应用条件也进一步成熟，能够满足人们对于网络的更高程度的发展需求。但是，当前5G移动通信技术还处于理论研发阶段，相关部门应该从实际出发，掌握5G移动通信的关键技术，力求尽早实现5G移动通信技术的应用，从而为其他行业的长远健康发展奠定良好的基础。

参考文献

[1]彭景乐.5G移动通信发展趋势与相关关键技术的探讨[J].中国新通信，2014，（20）：26-27.

[2]黄彪.后4G时代城市移动通信工程规划思考，基于湖北省移动通信发展现状[J].中华建设，2017，（08）：7-8.

[3]王佳，李卓，杨柳，李丹雪.5G移动通信发展趋势与关键技术的探讨[J].中国信息化，2017，（08）：33-34.

Abstract：This paper introduces the connotation and characteristics of 5G mobile communication， analyzes the key technology of 5G mobile communication application， and discusses its development trend. In the future， under the efforts of all parties， 5G mobile communication technology will be greatly developed， and can be applied to all aspects of social life as soon as possible.

Key Words：5G mobile communication；Key technologies；Development trendendprint