5G移动通信发展趋势与若干关键技术

吴轲

(广东省电信规划设计院有限公司，广东 广州 510630)

5G移动通信发展趋势与若干关键技术

吴轲

(广东省电信规划设计院有限公司，广东 广州 510630)

通信，作为我们生活中的重要人际交往手段，正在朝现代化、多元化方向发展。为了满足当前科技网络的发展需要，我国进行了全面的移动通信技术改革，而目前的主要改革方向之一就是5G移动通信技术。本文对5G移动通信的发展趋势和关键技术进行了探讨和分析，指出进一步完善和发展5G移动通信技术，提升对海量传感设备及M 2M通信的支撑能力。

5G；移动通信；发展趋势

1 5G移动通信概述

根据我国移动通信的发展趋势，必须要全面满足发展需求。预计在2020年，5G移动通信网络将成为我国主要的通信系统。当前4G移动通信网络被广泛应用，与其相比，5G移动通信网络在资源利用、传输速度等各个方面的优势都非常明显，并且在网络覆盖的性能以及用户体验上也都比4G网络有很大程度的提高。特别是在与无线移动技术融合在一起以后，5G移动通信的发展将变得更加向智能化和全面化。5G移动通信的特点多元化，主要包涵设计理念新颖、运营成本低、通信性能高等方面。因此，5G移动通信技术得到不断发展后，网络传输将会实现快速化，未来的网络应用也将会得到强大的技术支持，使我国的网络技术发展提升到一个新的层次。

2 5G移动通信发展趋势

2.1 增加了数据流量

10年后，全球的移动数据流量可能会是现在的1000倍，因此，在繁忙之时，5G的吞吐量必须要提升1000倍以上，且要保证在每秒有100 GB/km2以上的吞吐量。

2.2 提升了频谱的利用率

未来5G的用户规模和业务量逐步扩大，对流量的使用也将会随之增加。因此，5G为了提升频率的利用率，需要进行技术上的创新。相比于4G的移动通信网络，5G的平均频谱效率将提升至5～10倍，因此，关于用户大流量的使用造成频谱资源短缺的问题，将会得到一定程度的缓解。

2.3 扩大了联网设备的数目

随着近年来智能终端的快速发展，预计20年后，联网设备数量将在500亿～1000亿个之间。此外，在5G网络覆盖的范围之内，与4G相比，其所支持的设备数量将增长约100倍。

2.4 降低网络的耗能

绿色低碳以及降低能耗是5G移动网络所遵循的发展路线，应用节能设计，使网络能耗的效率得到大大提高，其能耗与现今水平相当，但却能满足用户1000倍流量的需求。

2.5 提高了用户速率

在一般情况下，5G网络的用户速率在10Mbit/s以上，但对于某些特殊用户，其能将速率提升至100Mbit/s。

3 5G移动通信的关键技术分析

3.1 全双工技术

全双工技术，是指在同一频段所进行的双向通信的一种技术手段。全双工技术的特点是能够灵活的使用频谱、减少对无线资源的浪费。当前，在无线网络通信系统中，网络侧中本身就具备干扰所固有的发射信号对接收信号的能力。双向线路是通过频率对其信号加以区分，同频进行双向通信技术目前还不够完善，所以还不能做到同频或同时的双向通信。造成这一因素的主要原因是，当前的信息技术手段在无线资源上过于浪费，所以，全双工技术是5G移动通信技术中的无线传输技术的主要研究方向。

3.2 超密集异构网络技术

在5G移动通信系统投入使用后，除了会带来改善后的无线传输技术，还会引进新型的无线传输技术。因此，事实上，5G移动通信系统相当于一种结合了各种无线接入方式的新型通信系统。这些无线接入方式在运输过程中被同时应用，便形成了多无线接入多层覆盖的异构网络。无线网络在未来的发展过程中，将会大大提升各种无线传输技术的部署密度，支持用户的范围也会明显增加，并且相较于当前站点，将会明显缩短各站点之间的距离，甚至可以达到每个用户对应一个移动通信网络服务节点，形成一种超密集的异构网络。

3.3 高频段传输技术

当前我国移动通信系统的频段在3GHz以下，但是在不断增加的用户使用频率下，将会造成频谱资源的短缺。在高频段中，如果毫米波频率为28GHz，那么在两公里范围内的下载速率可以达到1Gbit/s。因此，5G移动通信系统未来的发展趋势将会是高频段传输技术，它拥有足够多的设备和天线，可以使当前频谱资源短缺的现状得到缓解。不过高频段传输技术也会受气候因素的影响，导致传输距离过短。因此，高频段传输技术在设计方面上还需要进行更深层次的研究。

4 结论

进一步完善和发展5G移动通信技术，能够为客户提供更为广泛的应用和服务。同时使移动通信的质量得到大大提高，运营成本大大降低，应用前景将更为广阔。5G移动通信的无线覆盖性能、系统安全、传输时延和用户体验也将得到显著提高，并且能达到未来10年移动互联网流量增加1000倍的发展需求。5G移动通信系统也将进一步扩展其应用领域，提升对海量传感设备及机器与机器(M2M)通信的支撑能力。5G系统具有较强的灵活性和网络智能化能力，能有效地应对未来移动信息社会的发展。

[1]张锋，王明华．5G移动通信发展现状及其关键技术[J]．中国新通信，2016，18(6)：83-84．

[2]石炯．5G移动通信及其关键技术发展研究[J]．石家庄学院学报，2015，17(6)：13-15．

The Development Trend and Key Technologies of 5G Mobile Communication

Wu Ke
(Guangdong Telecom Planning&Design Institute Co.,Ltd.,Guangzhou 510630,Guangdong)

Communication,as an important means of interpersonal communication in our daily life,is developing towards the direction of modernization and diversification.In order to meet with the needs of the development of science and technology network, our country has carried out a comprehensive mobile communication technology reform,and one of the main reform directions is 5G mobile communication.In this paper,the development trend and key technologies of 5G mobile communication are discussed and analyzed.It is pointed out that the further improvement and development of 5G mobile communication can improve the communication ability of mass sensing devices and M2M.

5G;mobile communication;development trend

TN929.5

A

1008-6609(2016)12-0046-02

吴轲（19 76-），男，江苏无锡人，本科，助理工程师，研究方向为移动通信网络规划设计。