5G移動通信發展趨勢與相關關鍵技術的探討

【摘要】 隨著4G通信技術的廣泛推廣和應用，未來移動通信技術的發展和市場需求往哪個方向發展，已經成為通信行業的重要關注點和研究課題。5G移動通信技術在未來的十年后將成為新一代的移動通信系統，其技術的研發仍處于探索階段。通過對通信技術的發展預測，本文對5G移動通信技術的發展要求、關鍵技術及發展趨勢進行展望。

【關鍵詞】 5G移動通信技術 發展趨勢 關鍵技術

隨著社會經濟以及科學技術的不斷發展，移動通信技術也有突飛猛進餓進步和發展。從2G到3G，再到當前的4G，短短幾年移動通信技術有質的飛躍。不同類型的通信技術具有各自的發展階段和技術特點。接下來的通信技術朝什么方向發展，有什么創新技術，這些都是人們對移動通信技術發展的期望和關注點。5G通信技術是接下來發展的趨向，也將成為新一代的的移動通信系統。本文以關鍵的無線傳輸技術進行探討[1]。

一、5G移動通信的概述

5G是未來十年的發展方向，在2020年以后將成為第五代的移動通信系統。根據以往的移動通信技術發展的規律分析，5G應具有著超高的頻譜利用率及利用能效，在傳輸速率和資源的利用效率方面，將比現今的4G技術有一個高度和質的提升，在其無線信號的覆蓋性能、傳輸時效、通信安全及用戶體驗方面也將會有明顯的提高和進步。5G移動通信技術和其他無線移動技術有著深入的聯系和結合，形成了新一代的全面性的通信網絡。滿足未來十年互聯網移動通信網速的1000倍要求。未來5G移動通信還須很強的靈活性，可實現自動化和智能化的網絡調整。

二、5G移動通信的發展趨勢

移動互聯網技術的發展為5G移動通信提供了動力基礎。移動互聯網將成為未來各種技術的基礎性平臺。當前的移動通信技術和無線技術將成為5G通信系統的基礎，但有著更高的通信傳輸質量和系統效率的要求。未來5G技術的發展方向將在三個方面得到提升：（1）無線傳輸效率；（2）通信系統的智能化和系統吞吐率；（3）無線通信頻率資源。當前科學信息技術處于新的發展和變革時期，5G技術的發展將有這樣的特點：一，更加注重用戶的體驗，提高和改善通信網絡的傳輸速率、吞吐效率及3D等下能力，將成為5G性能的重要指標；二，完善和健全網絡，實現多點、多面、多用戶多無線，提高系統性能；三，5G技術將實現無處不在的無線信號覆蓋，優化系統的設計目標；四，充分利用高頻段頻譜資源，實現5G的普遍廣泛應用；五，可靈活化的配置5G移動無線通信網絡，相關通信運營商科根據實時的流量動態調整網絡資源，降低成本和消耗[2]。

三、5G移動通信無線傳輸技術

3.1大規模的MIMO技術

多天線技術是提高通信系統頻譜效率和傳輸速率、可靠性的有效手段，已經充分應用到各種無線通信系統中。比如：3G、WLAN等。根據信息理論，天線數量的多少和頻譜效率和可靠性有著密切的聯系。在大規模MIMO中，基站需要配置數量龐大的天線，這些天線集中地配置在一個基站上。其優勢在于：第一，可深度挖掘空間維度資源，提高頻譜效率；第二，將波束集中在一定范圍內，減少干擾；第三，可大幅降低發射功率，提高功率效率；第四，當天線夠大時，其線性編碼和檢測最優。

3.2基于濾波器組的多載波技術

在5G系統中，基于濾波器組的多載波技術可以解決頻譜效率、對抗多徑衰落等方面的問題。FBMC技術是5G系統多載波方案的重要方式。因為在FBMC技術中，多載波性能取決于原型濾波器的設計和調制濾波器的設計，為滿足特定的頻率響應的特性的要求，需要原型濾波器的長度大于子信道的數量，實現復雜難度高，不利于硬件的效用實現。因而，發展和5G要求的濾波器組的快速實現算法是FNMC技術的重要內容。

3.3全雙工技術

全雙工通信技術即同時同頻的進行雙向通信技術[3]。在無線通信系統中，網絡側和終端側有著固有的發射和接收信號的自干擾，當前因技術條件限制，無法實現同時同頻的雙向通信。全雙技術在理論上課提高頻譜利用率的一倍潛力，可以實現更為了靈活的頻譜使用，同時因為器件技術和信號處理技術的發展，同時同頻的全雙工技術將在5G移動通信系統中得到充分的挖掘和應用。

四、結語

按當前移動通信技術的發揮趨勢和規律，5G移動通信技術在未來的十年后可以實現應用。當前5G移動通信技術的研發處于初期階段，未來幾年將成為其發展方向、技術要求、功能關鍵指標的關鍵時期，5G移動通信系統容量的提升將以頻譜利用率的提高、網絡結構的優化及頻譜技術的創新開發和利用等實現作為基礎。結合5G關鍵的無線傳輸技術的發展和應用進行探討，將5G移動通信技術的關鍵技術進行明確化，促進5G技術的實質性發展。