5G移動通信發展趨勢與關鍵技術初探

黃靈廣

摘 ?要：隨著時代的快速發展，社會的不斷進步，以及人們生活質量的提高，4G移動通信網絡已經無法滿足人們日益增長的需求了，此時5G網絡的應運而生。5G移動通信是在當4G移動通信基礎上的進一步延伸，目前5G應用場景主要劃分為物聯網領域，以及互聯網領域，5G移動通信的關鍵技術能夠有效促進我國移動通信系統的發展，對于工業互聯網、物聯網等多種領域也有積極的意義，因此其發展也是勢在必行的。但是與此同時，5G移動通信也面臨一定挑戰，鑒于此，本文對5G移動通信發展趨勢與關鍵技術進行分析，從而能夠更好地滿足人們日益增加的通信網絡需求。

關鍵詞：5G移動通信;發展趨勢;關鍵技術

一、引言

在信息發展迅速的背景下，人們對移動通信技術的研發始終沒有停止過。移動通信技術經歷了2G、3G，以及當前的4G技術，通信行業得到了突破性的成就，在4G通信技術為人們極大地提供了便利的背景下，5G移動通信技術以其自身的優勢和關鍵技術，也成為了人們被期望與被關注的對象。特別是人們對于生活的質量要求越來越好，對通信網絡的要求也越來越高，5G技術在4G移動通信技術上的基礎上不斷地完善，能夠大幅度提升網絡的傳輸速度，還能節約成本。因此，移動通信技術走向5G是必然的選擇，能夠更加方便人們的生活和娛樂。因此，對5G移動通信的發展趨勢以及其關鍵技的分析具有十分重要的意義。

二、5G移動通信的概念及特點

5G，也叫做第五代移動通信技術，可以說5G技術是無限網絡的統稱，是在4G技術的基礎上的升級和更新。2G、3G、4G的移動通信技術都比較單一，但是移動通信要求的技術又比較多，而5G移動通信技術，能夠大大提高峰值速率，其安全性也相對之前的通信技術來說更高，應用范圍更加廣闊。總的來說，5G移動通信技術有效地對前幾代的通信技術中出現的問題進行了修復，大大地提高了技術的水平，更好地滿足用戶對于網絡通信上多樣化需求，可見，5G移動通信的發展前景十分可觀，發展潛力十分大。

5G移動通信技術的特點主要體現在：5G移動通信是技術上的革新，能夠優化網絡的吞吐率，促進通信發展的速度，增強人們對于通信技術的認可。相比于4G、3G移動通信，5G通信技術更關注的“點對點”的信息數據傳送技術，有效實現多點通信、多用戶聯合通信，以及多小區組網聯合通信。同時，5G移動通信網絡的覆蓋范圍將更廣，無論在室內還是室外，用戶都能享受通暢的通信信號，更能滿足人們的通信要求以及對網絡環境的使用要求。5G移動通信技術能夠進一步擴大高頻段資源，而且具有非常強的穿透水平。應用5G移動通信技術的單位，會進一步降低其網絡的開發、維護成本，而且通信單位也可以根據網絡的使用情況，對網絡資源進行合理的配置，大幅度地提高用戶的體驗感。

三、5G移動通信系統的發展趨勢

5G移動通信網絡，是4G網絡通信網絡后的新一代通信網絡，相比之下，5G的網絡無論在傳輸速度，系統的安全性還是網絡的覆蓋范圍、用戶的使用感等，都有了大幅度的提高。同時，5G移動通信網絡還具有自動化調整的功能，從而有效適應時代的發展，與時俱進。5G移動通信系統目前已經成為各個國家研究的重點，受到了很多相關人士的重視。目前，在通信行業中認為，5G移動通信系統將會在4G移動網絡的基礎上，進一步實現無線傳輸技術的更新，再加上不斷地引進新體系結構以及智能化技術，會在很大程度上提高系統的吞吐能力。經整理分析認為，5G移動通信技術有以下的發展趨勢：（1）提高用戶的體驗感，包括提高5G通信網絡吐速率、傳輸速度等，從而能夠有效為虛擬或現實、3D、交互式游戲等新興的移動業務提供更好的服務，作為有力的支撐技術。（2）完善體系構架，進一步提高系統的性能，這主要體現在以多點、多用戶、多天線、多小區協作組網方式上。（3）提高5G室內無線覆蓋性能。（4）進一步優化高頻段波譜資源的利用率。（5）對網絡資源進行實時調節，從而實現資源利用率的提高，進一步有降低網絡運營的成本。

四、5G移動通信系統的關鍵技術

（一）無線傳輸技術

（1）大規模MIMO技術

該技術的優勢主要體現在，大規模MIMO的空間分辨率能夠獲得大幅度的加強。在該情況下，其能夠進一步地挖掘空間，加強對維度的把握，從而實現多用戶在同一時間內，進行自由的通信，無需增加基站密度即可完成通信，提高了頻譜效率。同時，在大規模的MIMO中，能夠把波束集中在較窄的區域內，有效的地抵抗干擾、提高功率。但目前MIMO技術仍存在一些不足，比如其傳輸主要采用的方式為TDD系統，而這些系統所使用的大多是單天線，造成了窮數量遠小于基站天線的數量，使得導頻數量隨著用戶的增加而不斷增加。

（2）濾波器組的多載波技術

通信系統大多使用的OFDM技術雖然在對抗多徑衰落、頻譜效率方面有一定的優勢，但其，其在無線傳輸系統大范圍帶寬中，仍缺乏一定的應用能力，而濾波器組的多載波技術能夠有效解決該問題。FBMC技術是5G通信系統多載波方案的關鍵技術，多載波的性能主要取決于原型濾波器的設計，以及調制濾波器的設計。為了有效適用頻率響應的特性，原型濾波器的長度要遠大于子信道的數量，由于比較復雜難以實現。因此，5G移動通信發展符合要求的濾波器組的快速實現算法，可以說是FBMC技術重要的研究內容。

（二）無線網絡技術

（1）自組織網絡技術

傳統系統的運行維護、網絡部署等工作都需要人力來完成，根據相關統計，運行商在對通信系統進行維護時，會消耗70%的成本。同時，隨著時代的發展，人工的方式也以及無法滿足工作效率的需求，未能很好地發揮出5G移動通信的優勢。特別5G移動通信系統的系統、技術都比較復雜，管理難度比較大，因此我們應該應用先進的技術方式，比如自組織網絡技術，其能夠有效彌補人工的不足。5G移動通信中，有著很多異構網絡，這在一定程度上會增加節點的復雜性，因此可以以自組織網絡技術為基礎，對5G移動通信系統的自配效率提高提高。比如：受低功率節點對鄰區關系的影響比較復雜，可自組織網絡技術應用其中，便能夠將超密集網絡情景、隨機部署為切入點，有效提高5G網絡系統的自配效率。同時，工作人員可通過對雙連接的模式，進一步強化管理效果。

（2）超密集異構網絡技術

該技術主要指的是，對比無線傳輸技術中的低功率節點部署，從而提升其密度，能夠有效地縮短站點距離，擴大用戶的范圍，據估算，在應用該技術后，1km2內能夠支持的2萬5以上個用戶，大大地提升用戶的使用體驗。

五、結束語

可見，在當前移動通信技術不斷發展的背景下，5G移動通信技術的應用是勢在必然的，是未來通信技術的主流，從而能夠更好地滿足人們的通信的需求。為早日實現該技術，要明確好當前5G移動通信中存在的問題，吸收以往2G、3G以及4G技術的發展經驗，對5G技術進行深入的研究和探索，不斷提高其技術水平，從而促進5G移動通信技術的發展。

參考文獻

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