5G移动通信发展趋势及相关关键技术分析

杨瀚泽 国家广电总局监管中心

引言

自从30年的改革开放以来，我国的社会发生了翻天覆地的变化，科学技术发展取得了举世瞩目的成绩，人们对网络的研究速度和深度越来越突飞猛进，一系列网络公司相继出现，而在通信网络领域也取得了骄人的成绩。另外，由于互联网和信息技术的融合促进了当前社会各个领域实现了前所未有的发展，而社会的发展又反过来又刺激通信领域实现几何倍增式发展，在这种社会情景下5G网络应用而生，它的出现为社会的发展带来了新的助力器，5G网络技术不仅满足了人们的人性化和智能化生活和工作需求，而且还大大提升了数据的传输速率和质量，对通信功能实现了极大的丰富。例如未来的通信网络可以和智能家居、电子设备等一系列工具相互联系起来，从而使人们的生活更加方便快捷舒适。

1 5G移动通信的概念及相关内容

从本质上讲，5G移动通信是在4G移动通信网络的基础上与现代各领域的高新技术联姻产生的，也是无数网络工作人员对4G网络进一步开发从而实现的5G移动通信。就目前而言，5G通信技术还没有真正的实现市场化运作，还没有真正应用到人们的日常生活中，但是这并不影响人们对5G网络的了解和热爱。这主要体现在两个方面，一方面5G网络的传输速率远远高于4G网络。例如，现在人们在网上下载一些电影视频资料需要花费好几个小时，但是在应用5G网络后，这些下载的内容瞬间即可完成。这样就可以为人们节省大量的宝贵时间；另一方面进入5G时代以后，它对人们的改变不仅体现在网络的传输速率上，5G通信技术更能帮助人们实现智能化的家居生活和智能化的工作，原来很多需要人们亲自动手完成的事情进入5G时代以后只需要通过手机客户端远程操控即可完成。而且5G网络能够带给服务业更加人性化周到化的服务，能够节约大量的人力资源。

另外随着未来5G网络的广泛普及，也会使5G网络与人类的生活和信息技术的融合越来越紧密，在社会的各个领域都需要与5G网络联姻才能实现他们最好的发展方式和最快的发展速度。因此，5G网络与传统的通信技术有着巨大的差异。这方面主要表现在以下两点，第一点是5G网络技术的应用和研发是围绕社会大众进行的，它是根据人们的生活和生产需求产生的智能化通信技术，因此在功能和效果上更加注重广大社会民众的亲身体验；第二点是5G网络通信技术是在4G网络的基础上与当前社会各个领域的高科技相互融合的产物，所以从本质上来讲5G网络是社会各个领域技术的融合，是以5G网络为中心，其他领域的阶段技术与5G网络有效结合，从而实现社会的高速发展。

2 5G移动通信技术特点分析

通信技术的发展与社会的发展进步相辅相成，社会的发展能够产生更多的通信需求，而这些通信需求反过来可以刺激通信技术的发展，通信技术又可以促进社会进步，因此，就5G通信技术来说，而且它具有以下特点。具体来说，首先5G系通信技术它是以社会广大用户的亲身体验作为研究方向，力图保证通信系统的稳定性，由于所面对的群体和通信容量的激增，因此5G通信网络实际吞吐率十分巨大，它在对于通信领域来说是一场空前的技术革命；其次、5G通信网络突破了4G通信网络的架构和功能，在4G网络的基础上可靠性功能方面都有了天翻地覆的变化；最后、5G通信网络更加全面精确，它不但覆盖了更为广阔的区域空间，而且还将室内通信与室外通信有机的结合在一起，既实现了通信成本的减少，还能提高通信质量和效率，给广大用户更加人性化、智能化的体验。

3 5G移动通信发展趋势

5G通信技术未来的发展空间要比传统的通信技术更加广阔，这不仅是因为5G通信技术是在成熟的4G通信基础上更上一层楼，它有扎实的技术基础，而且也因为5G通信技术的发展也是移动通信技术和无线通信技术的有效融合，它们的结合实现1+1＞2的发展效果，通过二者的结合实现了高质量和高效率的传输，而对于未来的5G移动通信技术的发展趋势来讲，第一、无线传输速率的提高，5G通信网络能够实现无线传输速率的频段得到巨大的拓宽和提升，从而促进社会发展中信息量不断加大的发展；第二通信技术的吞吐率和智能化水平不断提高，在5G时代通信技术需要构建新的体系，无论是在通信技术的吞吐率还是智能化水平都将随着社会的发展不断提高。第三，无线通信频率资源更加丰富、多元。4G通信网络已经给我们的生活带来了巨大的方便，而5系技术的应用则可以使我们的通信资源更加丰富多样。据有关部门预估5G有技术的通信资源将比4G网络技术的通信资源至少提升10倍以上。另外，就目前而言5G通信网络还在不断建设完善中，现在主要的目的是作为服务和移动互联网的基础性系统，它不但能够给社会大众带来更加舒适的生活体验，而且还能够针对虚拟和3d技术实现有效联姻。给社会大众更加深刻的体验，通过发展5G通信技术能够使通信技术在人们的生活和生产过程中发挥更加重要的主导地位。

4 5G技术中关键性技术分析

5G通信技术的出现得益于许多关键性的技术，它们在4G通信网络的基础上不断升级和改造，从而形成更加先进的通信技术，并且这些技术并不是在4G通信技术的基础上简单的改造升级形成的，而是在原有的技术基础上发生了天翻地覆的变化，这些技术的革新开启了一个全新的通信时代，下面就是对5G通信网络技术的关键性技术进行分析。

4.1 密集网络技术

密集网络技术是估计通信网络技术中的关键性技术之一，它的主要功能是能够最大幅度的提高整个系统的容量，并且针对系统中的信息进行科学分流业务，合理部署各部分网络，以便于实现复用技术频率的不断提升，这样就能够满足人们生活中越来越多的数据要求。例如在人们的家居装修过程中，利用无线网络技术使自己的家庭居住空间更加人性化和智能化，它还能促进家居中的各种设备实现智能化控制，能够对家庭中的各种智能设备进行有效的控制。但是由于社会人口众多，全部的家庭数据综合起来就会成为一个庞大的数据群，利用传统的网络技术实现网络部署就会出现过于密集的问题。在具体运行时可能会十分缓慢或者宕机。而在5G通信技术中的密集网络技术就可以容纳更多的网络信息，而且各个网络之间互不干扰，保证通信的高效有序进行。

4.2 新型传输技术

在5G网络技术的发展中新型传输技术起着举足轻重的作用，这种技术也被称为多天线技术。它的主要原理是针对有源天线阵列进行引入。具体来说，一方面这种技术不但增加了天线数量，实现了大功率的信息传输。一般情况下这种天线的数量最多达128根，在布局上呈现三D阵列；另一方面这种技术能够最大限度的对无线信号的覆盖率进行科学完善。而且它还能最大限度的降低广大用户之间的信号干扰，实现信号的正常有序传输。正因为新型传输技术的诸多优势，所以现在人们还在对这个技术进行更加深刻的研究，不断挖掘这种技术的功能，从而为5G通信技术添加更大助力。

4.3 高频段的传输技术

高频段的传输技术是通向5G时代的必由之路，这主要是因为传统的通信技术不仅频谱资源十分拥挤、频段过多，而且还大多集中在3GHz，5G通信技术需要增加丰富的频谱资源，而高频资源完全可以满足5G通信技术的需要。对高频段的传输技术也就不仅能够提升传输数据的速度，而且还能够提高各种数据传输的容量，由此可见，这种传输技术能够帮助5G移动通信技术实现数量巨大的信息传输工作。但是在现阶段的研究中我们也发现，高频段的传输技术在具体工作中容易受到气候、环境以及空间距离的影响，在遇到特殊的环境和太远的距离时信号的穿透能力有限，所以我们当下的研究人员在进行研发工作是要加强对系统的设计，不断提升通信网络资源优化配置的效率。

4.4 网络架构的新型技术

网络架构技术是指在5G通信技术发展中，采用集中化的处理方式进行云计算，对新兴网络进行架构，其主要思想是利用低成本的光传输网络，在传播网络信号时运用中心节点和天线进行传播，在更加广泛的领域中都能进行覆盖。并且在新型技术中，会设置接口协议，采用更加虚拟化的网络设备。通过对空闲资源的利益，防止重复建设现象的发生，在调度全频道时，会促进负载的均衡，这样做的好处是，不仅降低了运营成本，而且还更加方便进行系统的维护工作。

4.5 全双工技术

全双工技术也是5G网络通信技术中的关键性技术之一。这种技术能够实现同时同频双向通信。在具体的通信工作中全双工技术的网络侧和终端侧本，二者本身都会收到自身的干扰影响。我们究其原因，产生这种影响主要是因为它们所发射和接收的信号，但是由于5G通信的技术需求，双向通信必须保证二者同时同频。因此目前的技术水平还无法实现，当下还处于理论层面，频谱的利用率被提升了将近一倍，可以灵活的进行使用，而伴随信号处理技术以及器件技术的迅速发展，在5G移动通信系统也将可以充分应用与挖掘同时同频的全双工技术。

5 结束语

总之，5G网络通信技术已经成为未来通信发展的主要趋势，他不仅会给广大人民的工作和生活带来方便，而且5G有通信技术与社会其他领域的高新技术联姻。能够促进社会更迅速的向前发展。虽然现阶段5G移动通信技术还处于发展的初期，也没有得到广泛的应用，但是在今后的几年中，对此的研究必然会更进一步，基本轮廓也必将形成。对于技术需求与关键功能的指标都会更加完整，整体通信水平也必然得到提升，在此背景下，该技术也能实现突破性的进展。