5G移動通信技術及發展趨向之研究

劉磊

摘 要：隨著現代社會的快速發展，科學技術的發展也日新月異，而通信技術方面的技術變革，更是站在當今發展最快的技術變革行列的前茅。5G移動通信技術作為目前最前沿的通信技術，是應2020年后通信技術發展需求而生的，目前該技術尚處于探索研究階段。本文從移動通信技術的發展歷程展開分析，對5G移動通信技術的特點、優點及發展趨勢做簡要介紹，希望能給當今移動技術的發展盡綿薄之力。

關鍵詞：5G移動通信技術；發展趨向；研究

現代社會發展快速，新的科學技術不斷出現，通信技術的發展也是異常迅猛，這給移動通信技術的發展和變革提供了條件，現在移動通信領域的技術變革在眾多科技行業中是非常突出的。5G移動通信技術是目前通信技術中的前沿科技，在2020年后能夠得到應用和普及，也是現在通信領域研究的重點方向。該文就移動通信技術發展歷程來展開剖析，以此來展開此次的探討，并對5G移動通信技術的發展趨勢進行介紹，希望能夠給移動通信技術的發展提供一些有用的信息

1 5G移動通信技術的特點及優點

1.1 主要的考量指標

5G通信網絡技術的研究，將更為注重用戶體驗，交互式游戲、3D、虛擬實現、傳輸延時、網絡的平均吞吐速度和效率等指標將成為考量5G網絡系統性能的關鍵指標。

1.2 能耗和運營成本降低

5G無線網絡的“軟”配置設計，將是未來該技術的重要研究、探索方向，網絡資源可以由運營商根據動態的業務流量變化而實時調整，這樣，可以有效降低能耗和網絡資源運營成本。

1.3 頻譜利用率高

在5G移動通信技術中，高頻段的頻譜資源將被應用的更為廣泛，但是在目前科技水平條件下，由于會受到高頻段無線電波的穿透能力影響，高頻段頻譜資源的利用效率還是會受到某種程度的限制，但這不會影響光載無線組網、有線與無線寬帶技術的融合等技術的普遍應用。

1.4 通信系統性能有很大提高

傳統的通信系統理念，是將信息編譯碼、點點之間的物理層面傳輸等技術作為核心目標，而5G移動通信技術的不同之處在于，它將更加廣泛的多點、多天線、多用戶、多小區的相互協作、相互組網作為重點的研究突破點，以大幅度提高通信系統的性能。

1.5 設計理念先進

在通信業務中，占據主導地位的是室內通信業務的應用，5G移動通信系統的優先設計目標定位在室內無線網絡的覆蓋性能及其業務支撐能力上，這將改變傳統移動通信系統的設計理念。

2 5G移動通信技術的優點

1）5G移動通信技術，作為最新一代的移動通信技術，其應用必將大大提高頻譜利用效率及其能效，在資源利用和傳輸速度效率方面較4G移動通信技術能提高至少一個等級，在系統安全、傳輸時延、用戶體驗、無線覆蓋的性能等各個方面也將得到顯著的提升。5G移動通信技術結合其他無線通信技術后，將構成新一代高效、完美的移動信息網絡，可以滿足未來十年的移動信息網絡的發展需求。不久的將來，5G移動通信系統一定程度上還將具備較大的靈活性，實現自我調整、網絡自感知等智能化功能，可以有充分的準備應對未來移動網絡信息社會的不可預測的飛速發展。

2）作為新一代的移動通信技術，頻譜利用率提升和性能提升會讓其比4G優秀很多，資源利用率和傳輸速度效率等均要比4G移動通信技術高出許多，用戶的體驗，傳輸延時，無線覆蓋等等均能夠有顯著的改善。還能夠和其他無線通信技術進行結合，成為新一代的高效移動信息網絡，對以后10年的移動網絡發展需求都能夠給予滿足。而且將來5G通信系統的靈活性會有很大的提升，能夠自我調整，智能化技術的應用會帶來更多的驚喜，讓未來移動網絡的發展速度再次提升。

3）傳統的移動通信系統工作頻段主要集中在3GHz以下，這使得頻譜資源十分擁擠，而在高頻段（如毫米波、厘米波頻段）可用頻譜資源豐富，能夠有效緩解頻譜資源緊張的現狀，可以實現極高速、短距離通信，支持5G容量和傳輸速率等方面的需求。小型化的天線和設備、較高的天線增益是高頻段毫米波通信的主要優點，但也存在傳輸距離短、穿透和繞射能力差、容易受氣候環境影響等缺點。目前我國正在積極開展高頻段需求研究工作，高頻段資源雖然較為豐富，但是仍需要進行科學規劃、統籌兼顧，從而使寶貴的頻譜資源得到最優配置。

4）在5G技術應用時，不僅會應用到全新的無線傳輸技術，還會對無線傳輸技術進行有效完善，所以這也就表明5G通信是將多種無線接入進行有機結合而構成的一種新型的通信系統。而對于各種無線傳輸來說，它們在傳輸過程中能夠被有效利用，進而形成了一種具備多層覆蓋、涵蓋多個無線接入技術的異構網絡。而無線網絡在后續的發展過程中，會提升無線傳輸技術實際的部署密度，縮短不同站點間的間距，實際支持用戶的數量和范圍得到顯著增加，甚至能夠實現一個用戶與一個服務節點相對應的狀態，進而構成超密集度的異構網絡。

3 5G移動通信技術發展的趨勢

現在全球對于5G移動通信技術的研究正如火如荼的進行著，起關鍵技術會越來越清晰，未來幾年也會進入實質性的發展階段，標準化的研究和制定也會開始進行。并且其通信系統的容量能夠有較大的提升，通過對高頻譜的利用，讓頻譜效率、網絡結構得到優化，新頻譜的開發利用為移動通信系統的性能提升提供了良好的條件。

5G移動通信技術，已經成為移動通信領域的全球性研究熱點。隨著科學技術的深入發展，5G移動通信系統的關鍵支撐技術會得以明確，在未來幾年，該技術會進入實質性的發展階段，即標準化的研究與制定階段。同時，5G移動通信系統的容量也會大大提升，其途徑主要是進一步提高頻譜效率、變革網絡結構、開發并利用新的頻譜資源等。

2013年初，歐盟等國家的第7框架計劃中啟動了關于5G的研發項目，共有29個參加方，我國的華為公司也參與其中。隨著該項目的啟動，各種5G移動通信技術的研發組織應運而生，如韓國成立的5G技術論壇，中國成立的IMT-2020（5G）推進組等。目前，世界各個國家正積極的就5G移動通信技術的應用需求、關鍵技術指標、使能技術、候選頻段、發展愿景等各個方面進行全面的研討，以期在2015年召開世界無線電大會時達成共識，在2016年后積極啟動關于5G移動通信技術的相關行業標準進程。

4 結束語

當代科學技術的飛速發展，尤其是網絡通信技術的迅猛發展，將有力推動5G移動通信技術的發展進程，依據移動通信技術的發展規律，在2020年后，5G移動通信技術將有望實現商用，能夠滿足未來移動互聯網業務的發展需求，并帶給移動互聯網用戶一種前所未有的全新體驗。目前，5G移動通信技術的科研尚處于起步階段，并即將邁入發展的關鍵時期，其關鍵指標和技術需求都會在未來幾年內陸續出臺，屆時將引領我國移動通信行業的新一輪變革。

參考文獻

[1]陳辛鵬，趙小玉，龐思遠.移動通信技術及發展[J].通訊世界，2016（7）：19.

[2]《移動通信》2016年專題計劃[J].移動通信，2016（19）：97.

[3]張艷.移動通信網絡傳輸安全性分析[J].科技創新與應用，2016（12）：82.

[4]白國巖.關于移動通信與互聯網的融合技術分析[J].電子世界，2016（8）：164，167.