5G移动通信技术及发展趋向之研究

刘磊

摘 要：随着现代社会的快速发展，科学技术的发展也日新月异，而通信技术方面的技术变革，更是站在当今发展最快的技术变革行列的前茅。5G移动通信技术作为目前最前沿的通信技术，是应2020年后通信技术发展需求而生的，目前该技术尚处于探索研究阶段。本文从移动通信技术的发展历程展开分析，对5G移动通信技术的特点、优点及发展趋势做简要介绍，希望能给当今移动技术的发展尽绵薄之力。

关键词：5G移动通信技术；发展趋向；研究

现代社会发展快速，新的科学技术不断出现，通信技术的发展也是异常迅猛，这给移动通信技术的发展和变革提供了条件，现在移动通信领域的技术变革在众多科技行业中是非常突出的。5G移动通信技术是目前通信技术中的前沿科技，在2020年后能够得到应用和普及，也是现在通信领域研究的重点方向。该文就移动通信技术发展历程来展开剖析，以此来展开此次的探讨，并对5G移动通信技术的发展趋势进行介绍，希望能够给移动通信技术的发展提供一些有用的信息

1 5G移动通信技术的特点及优点

1.1 主要的考量指标

5G通信网络技术的研究，将更为注重用户体验，交互式游戏、3D、虚拟实现、传输延时、网络的平均吞吐速度和效率等指标将成为考量5G网络系统性能的关键指标。

1.2 能耗和运营成本降低

5G无线网络的“软”配置设计，将是未来该技术的重要研究、探索方向，网络资源可以由运营商根据动态的业务流量变化而实时调整，这样，可以有效降低能耗和网络资源运营成本。

1.3 频谱利用率高

在5G移动通信技术中，高频段的频谱资源将被应用的更为广泛，但是在目前科技水平条件下，由于会受到高频段无线电波的穿透能力影响，高频段频谱资源的利用效率还是会受到某种程度的限制，但这不会影响光载无线组网、有线与无线宽带技术的融合等技术的普遍应用。

1.4 通信系统性能有很大提高

传统的通信系统理念，是将信息编译码、点点之间的物理层面传输等技术作为核心目标，而5G移动通信技术的不同之处在于，它将更加广泛的多点、多天线、多用户、多小区的相互协作、相互组网作为重点的研究突破点，以大幅度提高通信系统的性能。

1.5 设计理念先进

在通信业务中，占据主导地位的是室内通信业务的应用，5G移动通信系统的优先设计目标定位在室内无线网络的覆盖性能及其业务支撑能力上，这将改变传统移动通信系统的设计理念。

2 5G移动通信技术的优点

1）5G移动通信技术，作为最新一代的移动通信技术，其应用必将大大提高频谱利用效率及其能效，在资源利用和传输速度效率方面较4G移动通信技术能提高至少一个等级，在系统安全、传输时延、用户体验、无线覆盖的性能等各个方面也将得到显著的提升。5G移动通信技术结合其他无线通信技术后，将构成新一代高效、完美的移动信息网络，可以满足未来十年的移动信息网络的发展需求。不久的将来，5G移动通信系统一定程度上还将具备较大的灵活性，实现自我调整、网络自感知等智能化功能，可以有充分的准备应对未来移动网络信息社会的不可预测的飞速发展。

2）作为新一代的移动通信技术，频谱利用率提升和性能提升会让其比4G优秀很多，资源利用率和传输速度效率等均要比4G移动通信技术高出许多，用户的体验，传输延时，无线覆盖等等均能够有显著的改善。还能够和其他无线通信技术进行结合，成为新一代的高效移动信息网络，对以后10年的移动网络发展需求都能够给予满足。而且将来5G通信系统的灵活性会有很大的提升，能够自我调整，智能化技术的应用会带来更多的惊喜，让未来移动网络的发展速度再次提升。

3）传统的移动通信系统工作频段主要集中在3GHz以下，这使得频谱资源十分拥挤，而在高频段（如毫米波、厘米波频段）可用频谱资源丰富，能够有效缓解频谱资源紧张的现状，可以实现极高速、短距离通信，支持5G容量和传输速率等方面的需求。小型化的天线和设备、较高的天线增益是高频段毫米波通信的主要优点，但也存在传输距离短、穿透和绕射能力差、容易受气候环境影响等缺点。目前我国正在积极开展高频段需求研究工作，高频段资源虽然较为丰富，但是仍需要进行科学规划、统筹兼顾，从而使宝贵的频谱资源得到最优配置。

4）在5G技术应用时，不仅会应用到全新的无线传输技术，还会对无线传输技术进行有效完善，所以这也就表明5G通信是将多种无线接入进行有机结合而构成的一种新型的通信系统。而对于各种无线传输来说，它们在传输过程中能够被有效利用，进而形成了一种具备多层覆盖、涵盖多个无线接入技术的异构网络。而无线网络在后续的发展过程中，会提升无线传输技术实际的部署密度，缩短不同站点间的间距，实际支持用户的数量和范围得到显著增加，甚至能够实现一个用户与一个服务节点相对应的状态，进而构成超密集度的异构网络。

3 5G移动通信技术发展的趋势

现在全球对于5G移动通信技术的研究正如火如荼的进行着，起关键技术会越来越清晰，未来几年也会进入实质性的发展阶段，标准化的研究和制定也会开始进行。并且其通信系统的容量能够有较大的提升，通过对高频谱的利用，让频谱效率、网络结构得到优化，新频谱的开发利用为移动通信系统的性能提升提供了良好的条件。

5G移动通信技术，已经成为移动通信领域的全球性研究热点。随着科学技术的深入发展，5G移动通信系统的关键支撑技术会得以明确，在未来几年，该技术会进入实质性的发展阶段，即标准化的研究与制定阶段。同时，5G移动通信系统的容量也会大大提升，其途径主要是进一步提高频谱效率、变革网络结构、开发并利用新的频谱资源等。

2013年初，欧盟等国家的第7框架計划中启动了关于5G的研发项目，共有29个参加方，我国的华为公司也参与其中。随着该项目的启动，各种5G移动通信技术的研发组织应运而生，如韩国成立的5G技术论坛，中国成立的IMT-2020（5G）推进组等。目前，世界各个国家正积极的就5G移动通信技术的应用需求、关键技术指标、使能技术、候选频段、发展愿景等各个方面进行全面的研讨，以期在2015年召开世界无线电大会时达成共识，在2016年后积极启动关于5G移动通信技术的相关行业标准进程。

4 结束语

当代科学技术的飞速发展，尤其是网络通信技术的迅猛发展，将有力推动5G移动通信技术的发展进程，依据移动通信技术的发展规律，在2020年后，5G移动通信技术将有望实现商用，能够满足未来移动互联网业务的发展需求，并带给移动互联网用户一种前所未有的全新体验。目前，5G移动通信技术的科研尚处于起步阶段，并即将迈入发展的关键时期，其关键指标和技术需求都会在未来几年内陆续出台，届时将引领我国移动通信行业的新一轮变革。

参考文献

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