5G移動通信發展趨勢與若干關鍵技術分析

魏博文

摘要：本文介紹了5G移動通信的內涵及特點，分析了5G移動通信應用的關鍵技術，并對其發展趨勢進行了探討。未來，在各方的努力之下，5G移動通信技術將會獲得較大的發展，也能被盡早應用于社會生活的方方面面。

關鍵詞：5G移動通信；關鍵技術；發展趨勢

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）11-0023-01

1 5G移動通信概述

5G網絡，又被成為“第五代移動網絡”，它是在4G網絡的基礎之上發展起來的，而傳輸速度則是4G網絡的百倍之上。也就是說，幾秒鐘之內用戶就可以下載成功一部高分辨率的電影。5G技術的概念一經提出就受到全球各地的關注與重視，它以每秒1G左右的速度進行數據傳輸，會為廣大用戶提供更多的便利。據全球電信運營商估計，5G移動服務將會于2020年左右開始應用[1]。5G移動網絡的性能更加優化，它的頻譜效率高，性能可靠，應用范圍進一步拓展，包括且不限于地鐵、高速公路、車聯網等等，能夠為不同的用戶提供高清視頻、虛擬顯示等業務體驗。

2 5G移動通信的關鍵技術分析

5G移動通信與之前的4G移動通信有很大的不同，主要區別在于以下幾點：第一，5G移動通信的可靠性更好，這是4G移動通信所無法比擬的，時延也相對較好；第二，5H移動通信的能源消耗較低，與當前我國資源節約型社會的建設高度一致；5H移動通信技術的頻譜利用效率較高，充分彌補了4G通信網絡頻譜不足的問題。5G移動通信技術的實現主要依賴于以下幾種技術的支撐：第一，無線網絡技術；第二，無線傳輸技術。

首先，無線網絡技術。這一技術又可以分為以下幾個小分支：多載波技術、大規模的MIMO技術和全雙工技術。第一，多載波技術。這是5G移動通信技術數據速率較高的重要原因。據統計，5G移動通信技術的速率降到到每秒鐘1GHz。就當前來說，移動通信技術多應用OFDM技術，該技術具有抗多經衰落的特性，提高了系統的頻譜效率，但是也受到大范圍寬帶頻譜空白的限制。多載波技術是建立在濾波器組基礎之上的，其發送端能夠通過合成濾波器來調制多載波，而接收端則可以通過分析濾波器組來實現運行目的。第二，大規模的MIMO技術。這也是所謂的多天線技術。它的應用極大地提升了系統的傳輸速率和頻譜效率，也提高了系統的容量。在同一個時頻資源中為大量用戶提供各種可靠的服務，也提高了系統的空間分辨率。第三，全雙工技術。該技術主要是致力于實現信號的同時和同頻傳播。這是之前的通信技術所不具有的，其應用也極大地降低了能源消耗，使得頻譜應用效率更高，提高了5G移動通信的效益。

其次，無線傳輸技術。無線傳輸技術由下面幾個部分構成：自組織網絡技術、超密集異構網絡技術和等。第一，自組織網絡技術。這也是指網絡的智能化技術，網絡的自我愈合、自我配置和自由化的性能大大提高，并且能夠自動排除故障、自動部署和實施各種規律，降低了人力資源的工作負擔，也降低了成本投入。自組織技術已經成為當前5G移動通信技術中不可或缺的部分，保障了5G移動通信網絡的性能。另外，云計算技術是5G移動通信技術中最為重要的部分之一，通信網絡中的大型服務器也是在云計算技術的基礎之上所形成的，主要采用交換機網絡連接基站和站點。而云計算的存儲功能也十分突出，能夠存儲大量的數據，并對這些數據進行及時地出來，從而保證不同業務的及時開展。第二，超密集異構網絡技術[2]。5G移動通信的無線接入形式較多，網絡節點和終端的距離也十分相近，這使網絡傳輸的頻譜效率和功率都大大提高，系統的靈活性也進一步提升。超密集異構網絡技術的應用為5G移動通信性能技術的應用奠定了良好的基礎。但是，由于該技術的應用使得不同節點之間的距離大大縮短，也使系統的應用過程中出現了這樣或者那樣的問題。近年來，相關工作人員致力于研究有線回傳的形式，極大地節省了各種資源，也使得系統的運行程序進一步簡化。

3 5G移動通信發展趨勢

與傳統的通信技術相比，5G移動通信技術的無線覆蓋率更高、資源利用率大大提升、信息的傳輸速度也大大加快，并從較大程度上提供了用戶的體驗。因此，5G移動通信的研究也受到了廣泛重視。5G移動通信技術將高度重視新型的體系結構的建設，這也是5G系統發展的重要方向之一；它充分應用無線傳輸技術，這比以前的傳統傳輸技術都要先進的多；它十分重視頻譜資源的研究，并積極采取有效措施拓寬頻譜資源。當前，全球正處于移動通信發展和變革的關鍵階段，傳統的移動通信模塊發生了較大的變化，電信設備也在朝著小型化、虛擬化、分布化的方向發展，5G移動通信面臨著較大的變革。

就當前來說，5G移動通信技術還沒有得到應用，這也使得基于5G移動通信基礎的物聯網、智慧城市概念仍然停留在構想階段。未來，5G移動通信技術的應用將使這一切成為現實，同時也會被廣泛應用于工業生產與醫療安全等領域，創新行業發展形式，提高行業生產效率[3]。另外，5G移動通信技術的發展勢必會在通信領域掀起心的競爭熱潮，也會產生一定的商業性競爭，成為各國信息技術領域發展的重要方向，也會給各國的經濟發展帶來較大的推動力。

我國將5G移動通信技術的相關研發性試驗定于2016年到2018年，并分三個階段推進：5G關鍵技術試驗階段、5G技術方案驗證階段和5G系統驗證階段。中國移動也與各地區政府鑒定了“互聯網+”的合作協議，并加大資金投入，力求構建高效而完善的信息基礎設施，預計2018年5G移動通信將在我國試點應用[4]。5G移動通信技術的應用是未來通信領域的必然趨勢，也必然為其他行業的發展提供更為有利的條件，提升行業發展效率。

4 結語

總之，5G移動通信可靠性較高、低延時、低能耗、覆蓋廣等，適應物聯網等系統的發展要求，也與未來互聯網業務的發展需求高度一致，也能夠滿足未來人們對于各個領域的發展要求。隨著經濟的發展和社會的進步，5G移動通信技術的應用條件也進一步成熟，能夠滿足人們對于網絡的更高程度的發展需求。但是，當前5G移動通信技術還處于理論研發階段，相關部門應該從實際出發，掌握5G移動通信的關鍵技術，力求盡早實現5G移動通信技術的應用，從而為其他行業的長遠健康發展奠定良好的基礎。

參考文獻

[1]彭景樂.5G移動通信發展趨勢與相關關鍵技術的探討[J].中國新通信，2014，（20）：26-27.

[2]黃彪.后4G時代城市移動通信工程規劃思考，基于湖北省移動通信發展現狀[J].中華建設，2017，（08）：7-8.

[3]王佳，李卓，楊柳，李丹雪.5G移動通信發展趨勢與關鍵技術的探討[J].中國信息化，2017，（08）：33-34.

Abstract：This paper introduces the connotation and characteristics of 5G mobile communication， analyzes the key technology of 5G mobile communication application， and discusses its development trend. In the future， under the efforts of all parties， 5G mobile communication technology will be greatly developed， and can be applied to all aspects of social life as soon as possible.

Key Words：5G mobile communication；Key technologies；Development trendendprint