5G移动通信发展趋势与相关关键技术的研究

陈锐峰

摘 要：根据我国移动通信发展规划，可知到2020年我国将正式进入5G时代，即标志着我国商用移动通信系统正式升级更新至第五代。由于在5G移动通信领域中将会运用更多先进的移动通信技术手段，因此相比于以往的2G、3G和4G移动通信，5G移动通信技术的应用优势更为明显。在这一背景下，本文将结合相关研究资料，着重围绕5G移动通信发展趋势及其相关关键技术进行简要分析研究。

关键词：5G移动通信技术;发展趋势;关键技术

引言：本文通过探究5G移动通信发展趋势与相关关键技术，不仅可以有效帮助人们对5G移动通信形成正确认知，熟悉、了解其中的关键技术并准确把握5G移动通信的未来发展方向。同时，本文在为相关研究人员提供必要理论参考之余，也可以为5G移动通信技术未来的研发与长效发展给予必要指导与帮助。

一、5G移动通信的发展趋势分析

现阶段5G移动通信技术系统，建立在无线技术的基础上，通过不断优化网络架构，在实现5G移动通信技术与其他众多先进网络技术的有机整合下，力求达到进一步提升网络速度、增强用户体验感的效果。与以往的3G、4G移动通信相比，5G移动通信技术可以有效保障信息的高效、安全传输，确保信息传输具有较高的速率和质量水平[1]。而未来，5G移动通信还将重点提升无线传输速度、发展更优、更加智能的通信系统，深入挖掘、探索更多的频率与频谱资源并对其进行充分利用。具体来说，作为5G移动通信网络中的核心技术，无线传输技术直接决定着5G网络通信效率，因此我国未来还将加大该方面的技术攻关，并通过大力引进先进的无线通信网络结构以及其他相关关键技术，在持续对移动通信系统设计目标进行优化下，重点对高频段频谱资源进行深入挖掘与充分利用，从而使得5G移动通信技术可以真正获得长效发展。基于此，本文认为，未来我国5G移动通信还将呈现出高度重视用户体验度、网络性能更优化、网络覆盖率更高的特点，运营商也将继续加大对用户流量等关键信息数据的采集、分析与使用力度，根据其实际情况对5G移动通信网络进行科学、灵活配置调整，从而在保障各项优势资源得以实现充分利用的同时，可以有效帮助企业实现经济效益最大化的根本目标。

二、5G移动通信的主要关键技术分析

（一）大规模MIMO技术

5G移动通信的发展离不开众多关键技术作为支撑，其中一项关键技术即为大规模MIMO技术。MIMO技术指的就是多输入多输出技术，简单来说即为多天线发射以及多天线技术。在大规模MIMO技术中，需要为其技术基站配置众多天线，并采用集成化技术将配置的大量天线集中在同一个基站中。5G移动通信在实际运用大规模MIMO技术的过程中，主要是通过优化整合若干天线空间资源，以此有效达到提升通信质量、增强频谱频率的效果。在此基礎上对集中通信范围进行适当约束，以最大程度地减少通信设备信号干扰。此外，通过运用大规模MIMO技术的过程中，通过对发射功率进行适当控制，也可以在一定程度上达到提升基站功率效率的目的。

（二）多天线传输技术

多天线传输技术同样也是5G移动通信中的一项关键技术，通过将其灵活运用在5G移动通信领域中，旨在对众多天线资源进行充分利用，从而使得5G移动通信可以实现高频谱的充分利用，确保高频谱利用率至少可以提高10倍。同时在该项技术中，因主要采用阵列天线，故而其不仅有助于提升天线覆盖率，同时还能够达到节能降耗的效果。这主要是由于在5G移动通信中，海量用户空间分多址支持会使得通信网络传输功率得到相应降低，在多天线传输技术的作用下，可以实现网络全覆盖的同时，达到节能的效果。具体来说，在5G移动通信中，通过适当引入一定量的有源天线阵，并增加一定基站侧协同天线数量，在将原本的二维天线阵扩展成三线天线阵下，配合使用高频毫米波技术，可以有效避免各用户在运用5G移动通信的过程中，同级用户之间相互干扰。并且多天线传输技术支持智能配置多用户波束，有助于提升无线信号覆盖力。

（三）自组织网络技术

自组织网络技术即SON技术，是5G移动通信中的关键技术之一，该项技术具备自配置与自愈合、自规划与自优化等众多优势功能[2]。将其运用在5G移动通信网络当中，对于优化5G移动通信质量、发展自动化运营等均具有十分重要的帮助作用。这主要是由于，引入自组织网络技术下的5G移动通信网络，将会自动根据网络性能要求及其运行情况，对5G移动通信网络进行自动规划、自动优化与自动维护，相比于以往传统移动通信技术，自组织网络技术的使用可以有效帮助5G移动通信大幅减少人工操作程度，缓解工作人员沉重工作压力，而由于许多传统人工操作程序被自组织网络技术所替代，因此未来5G移动通信网络的所需人力资源成本、运行成本费用也将更少，有助于移动运营商获得更多经济效益。

（四）超密集网络技术

发展于4G移动通信技术之上的5G移动通信，在解决4G移动通信网络中，信息传输需求会随着时间与地点的变化而出现不均匀特点的问题，主要通过采用超密集网络技术，在将众多先进无线网络技术统一接入至5G移动通信网络当中，用以进一步扩大网络覆盖面，并可以有效增加移动通信系统容量。在实际运用超密集网络技术的过程中，首先需要在5G移动通信基站外的指定位置处设置众多天线，以此有效扩大网络范围面积，同时还需要在基站外布置众多密集网络，令其相互协作，从而确保5G移动通信具有较强的时效性和精准性[3]。其次，通过结合实际情况，对数据传输当中各个节点之间的距离进行适当缩短，从而使得区域范围内的用户能够拥有更多可利用系统容量，由此获得更快的无线网络传输速度。

结束语：总而言之，5G移动通信技术所具备的高效率、低能耗等优势特征，决定了其在我国未来移动通信市场中具有良好发展前景。伴随着我国科学技术水平的不断提高，未来我国也将持续加大对5G移动通信尤其是包括大规模MIMO技术、超密集网络技术等在内的各项相关关键技术的研究力度，从而不断提升5G移动通信网络性能，为广大用户提供更优质的网络服务。

参考文献：

[1]兰朋.5G移动通信关键技术及发展趋势的思考[J].中国新通信，2019（12）：31.

[2]嵇洪涛.新时代背景下5G移动通信技术发展研究[J].数字通信世界，2019（06）：45+54.

[3]吉力，晏雷，张浩.5G移动通信技术的应用及其发展趋势探讨[J].信息与电脑（理论版），2019（09）：175-176.