移动网5G发展前景

毛晓飞

摘要：随着4G移动通信技术的发展与使用，渐渐的代替了以前的2G和3G移动网络通信的日常应用，移动通信技术的发展也越来越快速便捷，同时5G移动通信技术在4G后也逐渐兴起。在未来十年当中5G通信技术也会代替4G移动通信技术得到大众的广泛的应用。就现在来说5G移动通信还处于一个探索的阶段，相信在不久的将来它的地位也是不可置否的，而且5G移动通信比4G移动通信具有传输速率快、无线覆盖率高、资源利用率高等一些优点，而且还有很强的用户体验。

关键词：移动网；5G；发展前景

导言

近些年来，随着信息产业改革的深化，通信行业的重组，以及移动通信技术的不断进步，中国移动通信网络发生了很大的变化，移动通信网络正朝着宽带化、智能化、综合化和小型化方向发展。随着第五代移动通信技术的逐步实现，全球正在迅速的向着移动通信新时代迈进。

1、5G移动技术概述

5G是第五代移动通信技术的简称，与以往的四代移动通信技术不同的是5G并不是独立存在的，也不是全新的无线接入技术，而是在前4代的基础上增加一些无线接入技术而形成的，并实现与2G、3G、4G网络的共存。简而言之，5G是一个真正的融合网络。

据预测，在2020年的数据流量需求将比2010年的增长至少一千倍。所以更需要一个与其相适应的移动通信技术，5G通信技术便应运而生。2015.2国际电信联盟正式启动研究5G标准的工作，预计会在2020年左右完成标准的制定。全球有望公用一个5G标准，这会是一个跨时代的壮举。

2、5G移动通信的关键技术

2.1新型多天线技术

多天线技术是一种提高网络可靠性和频谱效率的有效手段，目前被广泛用于无线通信的各个领域，如LTE、WLAN等。新型大规模天线技术可以实现更高的空间分辨率，多个用户可利用同一时频资源进行通信，能够大幅度提高频率效率，新型多天线技术可以降低发射功率，将波束集中在很窄的范围内，能最大限度的减小干扰。

2.2高频段的使用

当前，3GHz以下的频谱资源已相当紧张，使用高频段资源可极大的缓解频谱资源的紧张问题，5G低频段为3.5GHz，高频段可能是26GHz。高频段具有带宽充足，设备和天线小，天线增益高等优点，但频率的提升，其损耗、覆盖范围、绕射能力等将受影响，需在后续的研究中加以解决。

2.3 D2D通信技术

D2D通信技术是指在蜂窝系统下能够实现两个对等用户节点近距离直接传送数据的一种通信方式。5G网络的发展方向，不仅要求数据传送速率快，信道容量大，更加丰富的终端用户体验，也将成为5G发展的主要趋势。因此，设备到设备通信（D2D）将成为5G的关键技术之一。

D2D通信在传送数据时，具有不借助基站自动路由（转发消息）的功能，这样能很大地降低基站负担，缩小传输时延，从而提高频谱效率，减小终端的发射功率。但D2D在带来多方面的好处的同时，技术问题上仍存在着很大的挑战。比如当终端用户之间的距离不能保证近距离通信时，如何进行蜂窝通信技术和D2D通信技术的最优选择问题是值得考虑和解决的。

2.4超密度异构网络

为了满足5G网络数据容量大幅增长的需求，立体分层网络（Hetnet）的密度只会大量增加，才能使更多的物与物连入网络。5G蜂窝网络的前期工作已经给出了“三朵云”网络架构，超密度异构网络能够实现对于网络覆盖和网络容量的单独化和优化设计，实现由于业务需求的灵活性控制承载分离，从而扩展控制面板和数据面的资源。并且，无线异构网络控制基站的超密度，将集中式管理的分离和集群化，从而导致集群内区域间的干扰协调，提高网络容量，给用户带来更丰富的业务体验。

2.5 情感认知技术

未来5G的发展趋势，将不仅仅承载着人与人的连接，人与物、物与物的连接同样是现代移动通信技术5G个性化，智能化的发展方向。及时化，个性化，前瞻性和适应性是情感认知技术的最大特点，通过移动设备的分析和推理，自动为用户提供可靠适合的选择。情感认知技术将积极响应现代移动通信的智能化业务需求。

3、5G技术的发展新特征

随着信息时代的飞速发展，用户对移动通信的需求不断提高。5G的发展是大势所趋，在未来，我们将会体验到5G带给我们的前所未有的新体验。5G技术主要存在以下几点特征：

3.1频谱利用率大大提升，高频段频谱资源被更多地利用

目前用于移动通信的频谱资源十分有限，而我国的频谱资源是采用一种固定方式分配给各个无线电部门，这更加导致了资源利用的不均衡和低利用率。相对于4G网络，5G的频谱利用率将会得到大大提升，并且高频段资源也会被适当应用，以此来克服这一严峻问题。

3.2更大限度支持业务个性化，提供全方位信息化服务

人们对移动通信的需求趋向于个性化和层次化，在生活中无时无刻能离开通信网络。5G网络目标之一，即是建设更为完备的网络体系架构，提高对各种新兴业务的支撑能力，以此为用户打造全新的通信生活。

3.3通信速率极大提升

信息化时代在高速发展，人们对获取信息的速率要求越来越高，这对通信网络的传输速率是很大的挑战。5G网络的理论数据传输速率达到4G标准的百倍，。4G的最高峰值速率为1G，而5G则可以达到10G。这意味着，在5G网络环境下，一部超高清画质的电影1秒内就可以下载完成。与此同时，5G网络在传输中还将呈现出低时延、高可靠、低功耗等特点。

4、5G移动通信技术的发展前景

4G是第四代移动通信相比3G，4G的带宽更高，而且能传输更高质量的视频和图像。4G还能以100Mbps的速度下载比拨号上网要快2000倍左右，并且上传的速度也能达到20-50MMbps左右，可以尽力的满足用户对于无线的要求。4G只是技术的演进而5G是革命性的变革。5G技术是为物联网技术的顺势发展，比起之前的2G、3G、4G它有更大的容量和更快的速度还能够同时支持多个的设备。使用智能手机或者可以穿戴的设备以及智慧物联网设备，5G还能够实现更广的连续覆盖，并且能支持更高的移动速率，使得“无处不在，万物可连，万物可控”这种想象转变为现实。5G技术为物联网提供了超大的带宽而且它的容量是4G的1000倍左右；4G移动网络是主要给用户的智能手机所打造的，并没有专门对物联网的某些需求进行优先优化，跟4G相比5G移动网络可以使用数十倍的设备，并且它的功耗相比之下低；而且使用4G网络不能在手机上实时的在线玩游戏，但是使用5G網络却可以。5G将会把高速率、大衔接、低时延、低功耗、万物互联发明的一个革命性的新系统，而不是只是单单的把速率提高。在科学技术的开展推进之下，网络以及事务和管控都将会发生本质行的改动，移动通信产业也会随之发生改动。

随着社会进步和科技发展，人们对与移动通信技术的需求也日益增强了。因为5G移动通信技术的出现不仅契合了移动通信技术的顺序发展，而且与4G移动通信技术相比5G的覆盖性能和系统安全以及传输延时、用户体验等很多方面都有很明显的提高。未来5G系统还具备灵活性和网络自感知、自调整等智能化能力，以应对未来移动信息社会难以预计的快速变化。

结语

总之，随着网络技术和信息技术的不断发展，5G移动通信技术急需得到开发与应用，有利于提高通信质量，节约运营成本，在将来一定会得到健康发展。应用5G移动通信技术，可以增加无线覆盖范围、提高传输速度、保证系统安全、增加用户体验，可以在将来10年内满足人们对互联网流量增加1000倍的要求。5G移动通信技术也将全面应用于社会各个领域当中，可以有力支持海量传感设备和机器与机器的通信。5G技术具有较高的灵活性，可以实现网络智能化，在将来社会发展中一定会发挥更大的作用。

参考文献：

[1]蒋蕊，窦智.新时期射频技术的发展应用探讨[J].电子技术与软件工程，2015，（4）：133.

[2]王丽英.从SOI、GaN到5G/物联网，EDICON2016展示射频设计前沿技术[J].今日电子，2016，（5）：58-59.