浅谈5G移动通信发展趋势与思考

朱长笛

【摘要】 随着Internet的飞速发展，让人们在工作上、生活上更加便利，网络用户数量不断增多，对移动网络的质量和速度的要求也越来越挑剔，研发5G通信网络所要解决的问题就是优化网络的传输过程，获得高速、高品质、安全的网络享受。5G网络通信系统虽尚未成熟，但研究人员已开始对5G网络的需求进行展望，并结合多种通信技术，致力研究出满足用户需求的第五代移动通信网络技术。

【关键词】 5G 关键技术 发展趋势

一、何为5G移动网络通信

5G无线通信技术实际上就是无线的互联网网络，继4G移动网络的兴起，5G將会成为新一代的移动通信网络，在互联网和物联网需求的推动下，它将面向2020年之后的新型移动网络通信的需求。5G将与4G相比，在传输速率和资源利用率、无线覆盖、系统安全、用户体验等方面量级更高，但在运营成本和能源损耗等方面有所减少。5G网络将突破重重限制，给用户带来飞速的体验，实现人与物的互通互联。

二、5G移动通信若干关键技术

2.1无线传输技术

2.1.1 大规模MIMO 技术

MIM0技术是为了提升无线信号的传输质量，利用多个天线将无线信号进行同步收发的无线技术。多天线技术的应用在提高频谱效率和传输过程中的安全性上已经作为强有力的手段，并被广泛应用，如3G网络、WLAN、LT等。天线的个数越多，频谱频率更快，特别是存在大量的发送天线和接收天线，与目前的无线通信系统相比，容量大大提高，在空间分辨率和降低干扰上也有显著的提升；但该技术仍有局限，由于获取信息的开销较大，信号的检测比较复杂，为充分发挥MIMO技术的优势，需结合实际情况与信道模型相结合，在一定程度的复杂度下，研究最优的无线传输方法。

2.1.2 全双工技术

同时同频全双工技术是项有效提高频谱效率的双向通信技术。在现有的无线通信系统中，由于技术和条件的限制无法实现双向通信，浪费了大部分无线资源。同时同频全双工技术在提高频谱效率上有着巨大潜力，但在接收和发送信号时功率相差较大，形成严重的自我干扰，所以抗拒自我干扰是同时同频技术要解决的首要问题。目前，学者研究各种抗拒自我干扰的技术，并联合一些改进技术，能有效地消除大部分的自我干扰，但是干扰并不能完全消除，大部分只能单数据流通，不能充分与MIMO技术相结合。

2.2无线网络技术

2.2.1 超密集异构网络技术

5G网络是多种无线接入的技术，由于覆盖范围小，进一步的小区分割很难进行，这就需要超密集异构网络技术。在超密集异构网络中， 频谱效率和功率效率的提高，使得系统容量增大，更具灵活性，但在5G网络中，可能存在各种同频之间的干扰，这是需要研究的问题。为使得各个节点之间的相互协作，要更精确和有效地发现相邻节点，研究网络动态的空间和时间大范围的动态变化，提高节点的灵活性，降低成本同时同频的相互传输都是解决问题的重要方向。

2.2.2 自组织网络技术

移动自组织网络是种移动通信和计算机网络相结合的网络，用户可在所覆盖的网络内任意通信。在其网络中各个节点不是直接连接，而是通过利用中继的方式在较远的距离无法直接互传信息的节点间进行通信。该技术引入自组织能力，网络信息采用计算机网络中的分组交换机，信号接收端可以是任何终端，如笔记本、手机等，用户可随时随地收发信息。该技术结构层次和运营维护都很复杂，成本较高，规庞大，需要与多种网络协同进行，这将是一项极具挑战性的任务。

2.2.3 CDN网络技术

CDN网络即内容分发网络。它是一种新型的技术，该技术的网络架构主要是由中心和边缘两部分组成，中心指内容分发网络的网管中心和内容分发网络的重定向解析中心，负责全局负载均衡，边缘主要指异地节点，是网络分发的载体。其目的是使接收终端用户可以就近取得所需信息，避免网络拥堵的，提高反应速度。该技术主要是解决网站访问量质量和网点分布等问题的最佳解决方案。

三、未来5G移动通信发展趋势与展望

相比传统的3G、4G移动通信，我国一直在致力于研究新一代的宽带无线移动网络，提高我国通信技术的水平。移动通信技术已是我国高技术的产业之一，在未来的十几年，5G将成为商业竞争的优势，也是移动通信产业重要的一项任务。2013年初，我国政府部门已经成立了5G通信网络的研究小组，明确未来的5G的发展方向和发展进程。至今，我国5G技术的研究已经做好了起步工作. 国家973 计划也纳入了移动网络体系创新的研究课题。

结语：5G的出现，势必会促进全球经济一体化，更好的分享信息，带来前所未有的信息便利。在未来，5G网络通信技术将促进互联网业务更快速的增长，目前5G网络仍在起步阶段，今后几年将是技术研发的关键时期与实质性的制定阶段。

参 考 文 献

[1]周玲.中国布局5G研发：6年后商用[N].东方早报，2014-01-29（A23）.