简述5G移动通信技术及未来发展趋势

简述5G移动通信技术及未来发展趋势

刘奉海

佛山汇百川通信技术有限公司

摘要：近些年来，各个国家都非常重视通信技术的发展，在相关科研人员的努力下，移动通信技术经历了很多技术上的革新，已经从2G、3G技术发展到现在应用最广泛的4G移动通信技术，且这个过渡的时间也仅仅只有几年而已，这就充分地说明了科学技术的发展速度，随着人们对于移动通信技术的要求进一步提高，未来4G技术也将会推出历史的舞台，这就催生了5G移动通信技术的发展。通过移动通信技术的研究，5G通信技术也会很快地走入我们的日常生活，为我们提供更加优质的移动通信服务，为社会的发展和世界的进步提供强大的移动通信技术方面的支持。

关键词：5G；移动通信；发展趋势；关键技术

一、5G技术的特点分析

5G移动通信技术相比较4G移动通信技术有了很大的提高，要想更好地去理解它，就必须对它的相关技术特点有一定的了解，5G移动通信技术的技术特点如下：

1.在5G移动通信的技术背景下，不仅高度重视对推进技术的改革，还对用户的体验、网络平均吞吐速率等提出了更高的要求，更加地注重移动通信技术的实用性。

2.在5G移动通信的技术背景下，更加重视从体系架构上实现移动通信技术的进一步突破，对于2G、3G、4G移动通信技术来说，它们更加重视的是点到点的物理层传输和信道编译码等技术的发展，但是，在5G移动通信技术中，不仅高度重视以往通信技术的一些关键性技术的研究，还更加重视广泛的多点、多用户、多天线、多小区协作组网研究。

3.对于传统的移动通信技术来说，它们更加还重视的移动通信的覆盖面要更加广阔，对于室内通信没有足够的通信，随着社会的发展，人们对于室内移动通信的要求越来越高，这也是5G移动通信技术重点的重视的技术，有了以往覆盖面广泛的基础，5G移动通信技术将优先发展室内通信技术。

4.对于5G移动通信技术来说，会有更多的高频段频谱资源应用，但是，高频段无线电波也有一定的缺陷，就是其穿透能力不足，所以，在5G移动通信技术中，一些穿透力强的技术将会受到重视。

5.在5G移动通信技术的背景下，运营商的运营成本将会进一步的降低，通过技术手段，运营商可以根据整个网络的流量使用情况，对网络资源进行合理的调节和分配，不仅降低运用成本还不影响用户的使用体验。

二、5G移动通信若干关键技术

为了更好地提高5G的运行传输速度，在5G系统的设计中将会进一步采取频谱效率的技术，例如一些波形设计技术、多天线技术等等。在这些无线网络方面，将会在此基础上采用一些新兴的网络架构技术，对5G移动通信进行新一轮提高。

5G移动通信主要采用的是超高能的无线传输技术和高密度的无线网络技术。

1.无线传输技术

（1）大规模MIMO技术

MIMO技术所带来的好处主要有：大规模MIMO的空间分辨率与现有的相比已经得到了很大程度的加强。在这种情况下，它能够进一步地挖掘空间，对其维度进行把握，使得不同的用户能够在同一时间自由进行通信，从而能够不需要增加基站密度就可以实现频谱效率的提高。此外，在大规模的MIMO中可以将波束集中在很窄的区域内，从而能够大幅度地降低干扰，同时也能够提高功率。

目前，在对MIMO技术的研究中，仍旧发现了一些不足。例如，由于传输方案基本采用的是TDD系统，在这些系统中，所使用的基本上都是单天线，这就导致它的数量远远小于基站天线的数量，使得导频数量会随着用户的增加而不断增加。

（2）基于滤波器组的多载波技术

多载波技术在无线通信系统中有着非常广泛的运用，它能够有效提高频谱效率，对一些多径衰落现象进行对抗。但是我们能够看到，OFDM技术也存在着一些不足之处。例如，由于各子载波具有相同的带宽，因此在运行的过程中需要保持同步，各子载波必须保持正交现象，这在很大程度上严重影响到了使用的灵活性。为了更好地解决这一问题，因此采用了基于滤波器组的多载波技术。这一技术能够广泛用于雷达信号处理、信号处理等方面。基于滤波器组的多载波技术，它不再需要各载波之间进行正交，也不需要再进行插入循环前缀。它既能够实现各载波之间的带宽设置，同时也能够保证其灵活控制，从而对一些细小的零件进行控制。

2.无线网络技术

（1）超密集异构网络技术

在5G系统中，由于其拥有无线传输技术，因此其注定是多种无线接入形式的。在超密集异构网络技术中，由于网络密集程度较高，因此使得网络节点离终端更近，从而能够有效的促进频频效率以及功率的提高，并且在更大程度上提高了网络系统的容量，在灵活性方面也得到了提高。虽然超密集异构网络技术为5G移动通信提供了更加美好的前景，但是，由于节点之间出现距离减少的现象，导致系统中也在不断的出现问题。因此，这就需要针对这一技术进行改进。在这一基础上，可以通过利用有线回传方式，这不仅能够有效的节约资源，同样也能够有效的简化程序，使得移动通信运行更好的发展。

（2）自组织网络技术

为了和传统的移动通信技术相区别，减少人力和物力资源的投入，因此在满足客户需求的同时，提出了在移动通信中运用自组织网络技术的概念。这一概念中，是通过在网络中引入自组织能力，其中包括了自我配置、自我优化等等，从而在更大程度上减少人工的干预。目前，自组织网络已经明显呈现出优势。

5G是融合、协同多制式共存的异构网络。随着业务和时间等空间不断地变化，因此有必要使得网络部署要适应这些动态变化。为了保证移动过程的平滑性，我们必须采用双连接的形式对目标进行优化选择。

（3）内容分发网络

内容分发网络是为了有效地解决互联网质量而提出的一种新的概念。传统情况中，一般内容的发布都由提供商完成。随着互联网访问的急剧增加，服务器很容易出现高负载的现象，使得网络更加拥塞，网站响应的速度也越来越慢。在此情况下，采用缓存服务器，并且将这些服务器尽可能地分布到比较集中的区域中。根据网络流量和节点之间的连接关系，用户信息会导向距离最近的服务点上，这样可以使得用户就近选取内容，从而很好地解决网站响应速度慢这一情况。

3.软基站

作为一项重要的无线移动平台，将5G软基站融合于同一个硬件平台中，使其适应各种不同的软件需求，从而打破传统的方式，对网络进行重新架构，使其能够更加灵活地进行通信，从而达到真正意义上的精简管理，节约建网的成本，从而更好地服务于5G移动通信建设，在更大意义上实现管理提高。

三、我国5G移动通信推进过程

从2000年到如今，我国相继开启了3G和4G移动通信的伟大研究，并且在今后也继续推进5G移动通信技术的发展。这将会有利于提高我国移动通信技术水平，从而实现我国移动通信的跨越发展。5G移动通信是全球移动通信新一轮技术的开始，早日争取信息化发展，成为未来企业的支撑成为有关部门重要的渴求。5G移动通信，以满足广大用户的应用需求为前提，实现了无线组网、无线传输等关键技术的运用，它将不断地扩大我国在世界通信中的影响，加快我国面向信息化时代。

四、未来的趋势

现在全球对于5G移动通信技术的研究正如火如荼的进行着，起关键技术会越来越清晰，未来几年也会进入实质性的发展阶段，标准化的研究和制定也会开始进行。并且其通信系统的容量能够有较大的提升，通过对高频谱的利用，让频谱效率、网络结构得到优化，新频谱的开发利用为移动通信系统的性能提升提供了良好的条件。

5G移动通信技术的发展主要是依赖于移动互联网的高速发展，以移动互联网为业务平台来为用户提供各项无线服务，开展更多的业务功能，所以5G系统的要求比较高，能够满足后台服务和云计算的应用需求，容量和传输质量可以达标。5G移动通信技术的发展定位是和其他无线移动通信技术进行无缝对接，可以提供全方位的服务。根据世界各国的统计，无线移动网络业务能力会在三个维度上同步进行提升。首先就是无线传输技术的引入，5G网络资源利用率会是4G的10倍以上；其次，引入新体系结构，智能化能力突出，无线网络吞吐量能够提升25倍；最后，深挖频率资源，对可见光、毫米波等等进行利用，让无线移动通信技术的可用资源比4G更加丰富。网络技术和无线传输技术是5G业务能力提升和支撑的基础，在这方面也会有重大突破。网络技术会使用灵活度更高，智能化更突出的组网结构和架构，像是控制与转发相互分离的软件来定义网络架构、异构超密集的部署等等。无线传输上会对频谱资源利用进行提升，对其潜能进行深挖，使用多址接入和多天线技术等。

5G移动通信技术的发展是当代通信领域的宠儿，加快对5G技术的研发，让其能够在5G商业竞争中获得竞争力是各个国家信息领域发展的重要任务。5G移动通信技术的发展前景非常广阔，对未来社会的发展也会有较大的帮助。

结束语：

随着科学技术的不断推进，相关的研究单位对于5G移动通信技术有了更加深入的研究，根据当前的进度，5G移动通信技术大约在2020年左右会开始商用，5G移动通信技术一旦技术成熟，正式地商用，那么将会给用户带来更加舒适的使用体验，从而满足人们对于移动通信技术要求的提高。当前，5G移动通信技术依然处于研发的状态中，前期的技术准备工作都已经完成，现在已经进入了攻坚的阶段，其关键的技术要求、使用要求等指标将会逐渐地确立，5G移动通信技术将会越来越成熟，结合科技手段的不断进步，也将会有更多先进的技术被应用到5G移动通信技术中，进一步地实现5G移动通信技术的突破，为人们带来更好的用户体验，为运营商降低运用成本，提高利润，希望本文能够对相关的研究人员有一定的指导意义。

参考文献

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