5G移动通信发展趋势与关键技术初探

黄灵广

摘  要：随着时代的快速发展，社会的不断进步，以及人们生活质量的提高，4G移动通信网络已经无法满足人们日益增长的需求了，此时5G网络的应运而生。5G移动通信是在当4G移动通信基础上的进一步延伸，目前5G应用场景主要划分为物联网领域，以及互联网领域，5G移动通信的关键技术能够有效促进我国移动通信系统的发展，对于工业互联网、物联网等多种领域也有积极的意义，因此其发展也是势在必行的。但是与此同时，5G移动通信也面临一定挑战，鉴于此，本文对5G移动通信发展趋势与关键技术进行分析，从而能够更好地满足人们日益增加的通信网络需求。

关键词：5G移动通信;发展趋势;关键技术

一、引言

在信息发展迅速的背景下，人们对移动通信技术的研发始终没有停止过。移动通信技术经历了2G、3G，以及当前的4G技术，通信行业得到了突破性的成就，在4G通信技术为人们极大地提供了便利的背景下，5G移动通信技术以其自身的优势和关键技术，也成为了人们被期望与被关注的对象。特别是人们对于生活的质量要求越来越好，对通信网络的要求也越来越高，5G技术在4G移动通信技术上的基础上不断地完善，能够大幅度提升网络的传输速度，还能节约成本。因此，移动通信技术走向5G是必然的选择，能够更加方便人们的生活和娱乐。因此，对5G移动通信的发展趋势以及其关键技的分析具有十分重要的意义。

二、5G移动通信的概念及特点

5G，也叫做第五代移动通信技术，可以说5G技术是无限网络的统称，是在4G技术的基础上的升级和更新。2G、3G、4G的移动通信技术都比较单一，但是移动通信要求的技术又比较多，而5G移动通信技术，能够大大提高峰值速率，其安全性也相对之前的通信技术来说更高，应用范围更加广阔。总的来说，5G移动通信技术有效地对前几代的通信技术中出现的问题进行了修复，大大地提高了技术的水平，更好地满足用户对于网络通信上多样化需求，可见，5G移动通信的发展前景十分可观，发展潜力十分大。

5G移动通信技术的特点主要体现在：5G移动通信是技术上的革新，能够优化网络的吞吐率，促进通信发展的速度，增强人们对于通信技术的认可。相比于4G、3G移动通信，5G通信技术更关注的“点对点”的信息数据传送技术，有效实现多点通信、多用户联合通信，以及多小区组网联合通信。同时，5G移动通信网络的覆盖范围将更广，无论在室内还是室外，用户都能享受通畅的通信信号，更能满足人们的通信要求以及对网络环境的使用要求。5G移动通信技术能够进一步扩大高频段资源，而且具有非常强的穿透水平。应用5G移动通信技术的单位，会进一步降低其网络的开发、维护成本，而且通信单位也可以根据网络的使用情况，对网络资源进行合理的配置，大幅度地提高用户的体验感。

三、5G移动通信系统的发展趋势

5G移动通信网络，是4G网络通信网络后的新一代通信网络，相比之下，5G的网络无论在传输速度，系统的安全性还是网络的覆盖范围、用户的使用感等，都有了大幅度的提高。同时，5G移动通信网络还具有自动化调整的功能，从而有效适应时代的发展，与时俱进。5G移动通信系统目前已经成为各个国家研究的重点，受到了很多相关人士的重视。目前，在通信行业中认为，5G移动通信系统将会在4G移动网络的基础上，进一步实现无线传输技术的更新，再加上不断地引进新体系结构以及智能化技术，会在很大程度上提高系统的吞吐能力。经整理分析认为，5G移动通信技术有以下的发展趋势：（1）提高用户的体验感，包括提高5G通信网络吐速率、传输速度等，从而能够有效为虚拟或现实、3D、交互式游戏等新兴的移动业务提供更好的服务，作为有力的支撑技术。（2）完善体系构架，进一步提高系统的性能，这主要体现在以多点、多用户、多天线、多小区协作组网方式上。（3）提高5G室内无线覆盖性能。（4）进一步优化高频段波谱资源的利用率。（5）对网络资源进行实时调节，从而实现资源利用率的提高，進一步有降低网络运营的成本。

四、5G移动通信系统的关键技术

（一）无线传输技术

（1）大规模MIMO技术

该技术的优势主要体现在，大规模MIMO的空间分辨率能够获得大幅度的加强。在该情况下，其能够进一步地挖掘空间，加强对维度的把握，从而实现多用户在同一时间内，进行自由的通信，无需增加基站密度即可完成通信，提高了频谱效率。同时，在大规模的MIMO中，能够把波束集中在较窄的区域内，有效的地抵抗干扰、提高功率。但目前MIMO技术仍存在一些不足，比如其传输主要采用的方式为TDD系统，而这些系统所使用的大多是单天线，造成了穷数量远小于基站天线的数量，使得导频数量随着用户的增加而不断增加。

（2）滤波器组的多载波技术

通信系统大多使用的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，其在无线传输系统大范围带宽中，仍缺乏一定的应用能力，而滤波器组的多载波技术能够有效解决该问题。FBMC技术是5G通信系统多载波方案的关键技术，多载波的性能主要取決于原型滤波器的设计，以及调制滤波器的设计。为了有效适用频率响应的特性，原型滤波器的长度要远大于子信道的数量，由于比较复杂难以实现。因此，5G移动通信发展符合要求的滤波器组的快速实现算法，可以说是FBMC技术重要的研究内容。

（二）无线网络技术

（1）自组织网络技术

传统系统的运行维护、网络部署等工作都需要人力来完成，根据相关统计，运行商在对通信系统进行维护时，会消耗70%的成本。同时，随着时代的发展，人工的方式也以及无法满足工作效率的需求，未能很好地发挥出5G移动通信的优势。特别5G移动通信系统的系统、技术都比较复杂，管理难度比较大，因此我们应该应用先进的技术方式，比如自组织网络技术，其能够有效弥补人工的不足。5G移动通信中，有着很多异构网络，这在一定程度上会增加节点的复杂性，因此可以以自组织网络技术为基础，对5G移动通信系统的自配效率提高提高。比如：受低功率节点对邻区关系的影响比较复杂，可自组织网络技术应用其中，便能够将超密集网络情景、随机部署为切入点，有效提高5G网络系统的自配效率。同时，工作人员可通过对双连接的模式，进一步强化管理效果。

（2）超密集异构网络技术

该技术主要指的是，对比无线传输技术中的低功率节点部署，从而提升其密度，能够有效地缩短站点距离，扩大用户的范围，据估算，在应用该技术后，1km2内能够支持的2万5以上个用户，大大地提升用户的使用体验。

五、结束语

可见，在当前移动通信技术不断发展的背景下，5G移动通信技术的应用是势在必然的，是未来通信技术的主流，从而能够更好地满足人们的通信的需求。为早日实现该技术，要明确好当前5G移动通信中存在的问题，吸收以往2G、3G以及4G技术的发展经验，对5G技术进行深入的研究和探索，不断提高其技术水平，从而促进5G移动通信技术的发展。

参考文献

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