5G移動通信發展趨勢與若干關鍵技術

譚超

摘 要：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；通信；發展趨勢；關鍵技術

社會在不斷的進步，科技在不斷的發展，在我國移動通信領域，通信技術越來越先進，從剛開始的2G技術，不斷發展到3G技術、4G技術，現在正在向5G移動通信技術發展，這一過程實現了技術的突飛猛進，而且提供的服務越來越強大，很好的滿足了用戶的要求。在5G時代，技術人員應了解技術發展的方向，還要做好技術的創新，在當前移動通信領域，研究的關鍵技術為無線傳輸技術，這項技術可以提高數據傳輸的速率，而且可以提高數據存儲的可靠性，下面筆者對5G移動通信發展中關鍵的技術進行簡單介紹。

1 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移動通信技術是移動互聯網技術不斷發展的產物，也為互聯網發展提供了基礎性平臺，其很好的將移動通信技術與無線技術結合在一起，可以提供良好的通信服務，在保證數據傳輸質量的同時，也提高數據傳輸的效率。與4G技術相比，5G技術在3個方面都實現了質的飛躍：首先，具有較高的無線傳輸效率。其次，具有強大的智能性以及系統吞吐率。最后，具有較大的無線通信頻率資源。在當前社會，科學信息技術在不斷的發展與進步，5G技術的出現具有必然性，其可以為用戶帶來良好的應用體驗，可以提高用戶的滿意度，而且改善了通信網絡的傳輸效率，提高了移動通信技術的性能。這項技術還對網絡進行了完善，實現了多用戶多無線，提高了網絡系統的性能。5G技術還增強了無線信號的覆蓋面積，實現了對系統設計目標的優化。5G技術還提供啊了頻譜資源的利用率，這可以為通信企業帶來更大的經濟效益，在對設備進行靈活配置的同時，簡化了系統運行的步驟與流程，在網絡系統中，多個運營商都可以對網絡資源進行利用，而且實現了實時流量的監測，這可以降低資源利用的成本，也可以減少能源的消耗，具有經濟環保的優點。

2 5G移動通信的關鍵技術

2.1大規模MIMO技術

5G移動通信技術有效的結合了無線技術，而且實現了多無線技術同時運行，其提高了通信系統頻譜資源的利用率，也加快了頻譜效率與數據傳輸的速率，在利用數據與信息時具有較高的可靠性，可以充分應用到各種無線通信系統中。比如：3G、WLAN等。根據信息理論，天線數量的多少和頻譜效率和可靠性有著密切的聯系。在大規模MIMO中，基站需要配置數量龐大的天線，這些天線集中地配置在一個基站上。其優勢在于：第一，可深度挖掘空間維度資源，提高頻譜效率；第二，將波束集中在一定范圍內，減少干擾；第三，可大幅降低發射功率，提高功率效率；第四，當天線夠大時，其線性編碼和檢測最優。

2.2 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。

2.3 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。

2.4 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。密集網絡技術可以增加網絡的覆蓋范圍，同時保證系統容量的大量提高，但存在的缺點是小范圍內將存在一定的干擾，不利于網絡能效的提高。5G移動通信主要依靠云計算平臺，利用云計算平臺的智能配置和自動模式的切換，5G移動通信才能實現自動智能組網。

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

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