淺談5G移動通信發展趨勢與若干關鍵技術

羅宇

摘 要：眾所周知，我國的移動通信技術一直在不斷的發展著，由原始的2G到曾經的3G，再到如今的4G，每個時期的發展都有屬于自已的閃光點，短短幾年，移動通信已經影響著我們所有人的生活。在感受4G所帶來喜悅的同時，人們已經著手研究更先進的5G移動通信，在當下這個錯綜復雜的科技環境下，了解其關鍵技術以及未來的發展趨勢都是非常重要的。5G是通信行業不斷發展的必然趨勢，4G通信技術取代3G后，移動通信市場的需求發生了變化，移動用戶對通信行業提供的業務功能提出了更高的要求，為了滿足用戶的需求，通信行業的技術人員必須不斷改進技術，還要對5G移動通信技術進行創新，由于5G移動通信技術目前仍然處于探索階段，所以技術人員應針對4G移動通信系統存在的問題，制定出完善的方案與策略。本文作者對5G移動通信發展趨勢以及若干關鍵技術進行了介紹，希望對研究人員以及技術人員提供一定參考價值。

關鍵詞：5G移動通信技術；發展趨勢；關鍵技術

引言 通信發展與技術優勢旨在為人類提供便捷的、高速度的信息服務，縮短人與人之間的距離，提高通信質量與服務水平，為人們提供更加便捷的資源與信息。顧名思義，5G是基于4G網絡之上產生的移動通信工程，是第五代系統的縮寫，4G網絡目前已經較為普及，研發更先進的5G網絡也成為了發展的新趨勢。相較于4G網絡，5G系統更加便捷與高速，信息傳播速度快，每分鐘的數據處理成倍增長，能夠滿足人們對大容量信息的存儲要求。與此同時，基于4G系統之上的通信技術更加實用，未來的發展勢頭也更加迅猛。下圖是移動通信網絡連接的簡易圖，通過它的分析明確5G關鍵技術，是盡早完成創新的根本辦法。

一.5G移動通信發展趨勢

在當前社會，人們采用的是4G移動通信技術，與3G通信技術相比，4G通信在多個方面進行了改進，提高了用戶的體驗，而且增加了很多網絡業務，通信功能越來越強大，在網絡視頻時清晰度越來越高，數據的利用率也大大提高了。在2020以后，移動通信行業則開始普及5G通信技術，其有著較高的頻率利用率，而且傳輸速率與資源的利用率更高了，在技術方面會出現一個較大的飛躍，5G移動通信技術有著較高的無線信號覆蓋能力，在對數據進行傳輸時，可以保證用戶的信息不會遭到泄露，而且還能給用戶帶來較好的體驗。5G移動通信技術與多項無線移動技術都有著緊密的結合，可以形成一個較大的通信網絡，可以大大提高網速，而且還具有較高的靈活性。5G移動網絡通信正向著自動化、智能化的方向發展，實現了網絡的調整，具有良好的發展潛力。

5G移動通信技術是面向未來發展的一項新技術，它根據移動通信工程的發展規律，可以進一步加快資訊的傳播速度，具備傳統移動系統不具備的超高頻譜利用率，傳輸速度較之以前可以提高一個等級，并采取無線覆蓋功能，時延傳輸信息，加強系統的安全性。基于未來發展5G移動通信系統，與無線工程結合在了一起，構成了新一代的移動技術，對網絡有充分的感知，可以自動展開調節，并做出自動化預計，智能化的感知傳輸。從特點方面分析5G更加關注用戶體驗，將原來的單點物理層面傳輸轉變為了多點交互，室內無線覆蓋性能更好，并能夠根據業務流量動態變化對網絡資源做出調整。

二.5G移動通信的關鍵技術

1.直接通信技術

利用5G移動通信技術可以完成不同通信設備間的直接通信，使時延和能耗有效下降，頻譜資源也借此發揮了更大的效用，提高了5G通信效率和通信質量。5G移動通信網絡如果想把數據流量提高1000倍以上，則必須依靠密集網絡技術來實現。把5G移動網絡的數據流量主要分布于室內和熱點地區，提高用戶性能，進一步增大網絡覆蓋率。當前各種智能終端設備得到了普遍應用，因此用戶對數據流量提出了更大的需求，所以5G移動通信要想實現1000倍流量的增加則必須依靠超密集網絡技術來完成。

2. 全雙工技術

當前5G移動通信網絡應用同時同頻全雙工技術，使頻譜效率有效增加，不受傳統頻譜資源的局限，頻譜資源將發揮更大的效用，而且這一技術在應用過程中需要防止各種干擾。全雙工通信技術即同時同頻的進行雙向通信技術。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。

3. 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。

三.5G移動通信的未來發展趨勢

人們在感受2G、3G、4G移動通信技術的便捷之后，更加期待5G移動通信，這不但影響著我國通信技術的整個系統的完善，還是現階段國際重要的研究課題。隨著科學技術的不斷創新，5G移動通信技術的出現是必然結果，是時代發展的必經階段[4]。

5G移動通信技術的研究已經在我國逐漸的發展起來，其他國家也在這方面的技術開發一直不懈努力奮斗著，已經成為國際科學界最熱的話題。科學技術的發展、人們的需求、國際交流平臺以及相關工作者的積極努力，都在促進5G移動通信技術的發展。5G移動通信技術的發展，既是現階段相關研究者的首要任務，也是人們最期待的事情。

結束語：5G移動通信技術是通信行業不斷發展的產物，其對4G技術進行了完善與創新，這項技術目前還處于研發階段，但是在2020以后，5G移動通信技術將開始慢慢普及，其發揮的作用也將越來越大，可以提高用戶的體驗以及滿意度，從而促進移動通信行業更好的發展。5G移動通信技術提高了頻譜的利用率，其還對移動通信系統中網絡結構進行了優化，有效的結合了無線技術，增加了無線信號的覆蓋率，實現了多項技術質的飛躍，具有良好的發展潛力。

參考文獻：

[1]王景堯，白巖，孟祥嬌，崔雪然.5G無線通信技術發展跟蹤與分析[J].現代電信科技.2014（12）.

[2]月球，王曉周，楊小樂.5G網絡新技術及核心網架構探討[J].現代電信科技，2014（12）.

[3]趙國鋒，陳婧，韓遠兵，徐川.5G移動通信網絡關鍵技術綜述[J].重慶郵電大學學報（自然科學版），2015（04）.