5G移动通信发展趋势与若干关键技术探讨

杨帆

【摘要】随着4G移动通信技术的不断完善和推广应用，逐渐取代了日常的2G和3G移动通信的使用，移动通信技术也再往更快速便捷的方向发展，于是5G移动通信技术应运而生。在未来的十年后5G通信技术将会取代4G移动通信技术得到广泛的应用，但现在5G移动通信还在研发探索的阶段，不可置否，5G移动通信具有比4G移动通信更快的传输速率、更高的无线覆盖率和资源利用率，还有更强的用户体验等。5G移动通信技术的研究在移动通信领域有着十分重要发意义，促进了信息交流的发展。

【关键词】 5G移动通信 发展趋势 关键技术

一、5G移动通信的概述

5G移动通信技术是未来移动通信领域的主要移动通信技术，在2020年以后将成为第五代移动通信系统。随着2G移动通信和3G移动通信到现在的4G移动通信，近几年来移动通信技术飞速发展，创新技术也在不断涌现，不同阶段的移动通信技术都各自有各自的发展空间和技术特性，未来的5G移动通信技术发展将会得到一个质的飞跃。第五代移动通信技术，也是4G移动通信技术之后的延伸，目前5G移动通信技术的需求和关键技术指标已经基本得到确定，国际电联将5G移动通信的应用前景分为移动互联网和物联网两个方向，各个国家均认为5G移动通信除了支持移动互联网的发展，还会解决机器海量无线通信需求的问题，极大促进互联网和物联网等领域的快速发展。

二、5G移动通信的发展趋势

移动互联网技术的发展为5G移动通信技术提供了基础动力，移动互联网将成为以后各种技术的基础性平台。现如今的移动通信技术和无线通信技术将成为5G移动通信系统的研究基础，进而给5G移动通信技术的发展提供更高的质量传输质量和系统效率要求。其中，5G移动通信技术将在三个主要方面得到提升，第一点就是无线传输效率，扩宽了无线移动通信的频率段到高频率；第二点是通信系统的智能化和系统吞吐率，在新的体系构建和智能化能力的提升了整个系统的吞吐率；第三点是无线通信频率资源，相比4G移动通信技术资源利用率提升高达十倍左右。5G移动通信系统主要的目标在于成为移动互联网的基础性服务系统，与传统的2G移动通信、3G移动通信和4G移动通信相比5G移动通信有了更高的用户体验，在虚拟现实、交互式游戏和3D的支撑能力等技術方面进行了革新，有了更强的用户体验。5G移动通信系统主要在室内移动通信业务上得到大规模的提升，从无线覆盖范围的扩大提升室内移动通信业务在通信业务中的地位。

三、5G移动通信的关键技术

1、大规模的MIMO技术。多天线技术是提高通信系统频谱效率和传输速率的有效手段，已经充分应用到各种类型的无线通信系统中。在大规模的MIMO中，基站需要配备数量巨大的天线并且把这些天线集中的配置在一个基站上。这种做法发优点在于可以深度发掘空间维度资源，进而提高频谱效率；将波束集中在一定的范围内可以减少其他干扰；大幅度的降低发射功率，进而提高功率的效率；在天线的大小达到要求时，其线性编码和监测会达到最好。这四个优点可以使大规模MIMO技术得到广泛使用，从现有的信息可以得出天线的数量与频谱效率大小有着密切的联系。

2、基于滤波器组的多载波技术。5G移动信息系统中，基于滤波器组的多载波技术可以解决很多问题，目前通信系统所使用的 OFDM技术虽然在对抗多径衰落、频谱效率方面有一定的优势，但其对于无线传输系统大范围带宽中的一些空白频谱的缺乏应用能力。FBMC 技术作为5G移动通信系统多载波方案的重要选择，吸引了越来越多人的研究兴趣由于在FBMC技术中，多载波性能取决于原型滤波器的设计和调制滤波器的设计，而为了满足特定的频率响应特性的要求，要求原型滤波器的长度远远大于子信道的数量，实现复杂度高，不利于硬件实现。5G移动通信发展符合要求的滤波器组的快速实现算法是 FBMC 技术重要的研究内容。

3、双全工技术。双全工通信技术是同时、同频进行双向通信的技术手段。现如今的无线通信系统中，被网络侧和终端侧中存在的固有发射信号对信号接收的信号的干扰，向线路是通过频率或者时间进行区分，同时、同频进行双向通信技术还不够完善， 因此还不能实现同频且同时的双向通信。所以，现有的通信手段在无线资源上有非常大的浪费。因此，同频同时的全双工技术是5G移动通信技术的无线传输技术中一个重要的研究方向。全双工通信技术的优点在于可以减少无线资源的浪费，可实现更加灵活的频谱使用。全双工通信技术具有重要的研究意义，同时同频的双全工技术的发展将在5G移动通信中得到充分的发掘和完全的应用。

结束语：从当前的移动通信技术的发展中不难看出一些固有的发展规律和趋势，5G移动通信的发展和应用虽然还处于初期阶段，但是在未来几年的时间中一定会研发出基本轮廓得到广泛的使用。5G移动通信的技术需求和关键功能都会得出一个完整的指标，进而提升移动通信的整体水平，结合相关技术促进5G移动通信的实质性进展。

参 考 文 献

[1]潘志文等.5G移动通信发展趋势与若干关键技术.[J].中国科学信息技术.2014.11

[2]尤肖龙.未来移动通信技术发展趋势与展望.[M].电信技术.2013.11

[3]何方.5G关键技术研究方向.[J].中国通信网络技术.2010.25