5G移動通信發展趨勢與若干關鍵技術探討

楊帆

【摘要】隨著4G移動通信技術的不斷完善和推廣應用，逐漸取代了日常的2G和3G移動通信的使用，移動通信技術也再往更快速便捷的方向發展，于是5G移動通信技術應運而生。在未來的十年后5G通信技術將會取代4G移動通信技術得到廣泛的應用，但現在5G移動通信還在研發探索的階段，不可置否，5G移動通信具有比4G移動通信更快的傳輸速率、更高的無線覆蓋率和資源利用率，還有更強的用戶體驗等。5G移動通信技術的研究在移動通信領域有著十分重要發意義，促進了信息交流的發展。

【關鍵詞】 5G移動通信 發展趨勢 關鍵技術

一、5G移動通信的概述

5G移動通信技術是未來移動通信領域的主要移動通信技術，在2020年以后將成為第五代移動通信系統。隨著2G移動通信和3G移動通信到現在的4G移動通信，近幾年來移動通信技術飛速發展，創新技術也在不斷涌現，不同階段的移動通信技術都各自有各自的發展空間和技術特性，未來的5G移動通信技術發展將會得到一個質的飛躍。第五代移動通信技術，也是4G移動通信技術之后的延伸，目前5G移動通信技術的需求和關鍵技術指標已經基本得到確定，國際電聯將5G移動通信的應用前景分為移動互聯網和物聯網兩個方向，各個國家均認為5G移動通信除了支持移動互聯網的發展，還會解決機器海量無線通信需求的問題，極大促進互聯網和物聯網等領域的快速發展。

二、5G移動通信的發展趨勢

移動互聯網技術的發展為5G移動通信技術提供了基礎動力，移動互聯網將成為以后各種技術的基礎性平臺?，F如今的移動通信技術和無線通信技術將成為5G移動通信系統的研究基礎，進而給5G移動通信技術的發展提供更高的質量傳輸質量和系統效率要求。其中，5G移動通信技術將在三個主要方面得到提升，第一點就是無線傳輸效率，擴寬了無線移動通信的頻率段到高頻率；第二點是通信系統的智能化和系統吞吐率，在新的體系構建和智能化能力的提升了整個系統的吞吐率；第三點是無線通信頻率資源，相比4G移動通信技術資源利用率提升高達十倍左右。5G移動通信系統主要的目標在于成為移動互聯網的基礎性服務系統，與傳統的2G移動通信、3G移動通信和4G移動通信相比5G移動通信有了更高的用戶體驗，在虛擬現實、交互式游戲和3D的支撐能力等技術方面進行了革新，有了更強的用戶體驗。5G移動通信系統主要在室內移動通信業務上得到大規模的提升，從無線覆蓋范圍的擴大提升室內移動通信業務在通信業務中的地位。

三、5G移動通信的關鍵技術

1、大規模的MIMO技術。多天線技術是提高通信系統頻譜效率和傳輸速率的有效手段，已經充分應用到各種類型的無線通信系統中。在大規模的MIMO中，基站需要配備數量巨大的天線并且把這些天線集中的配置在一個基站上。這種做法發優點在于可以深度發掘空間維度資源，進而提高頻譜效率；將波束集中在一定的范圍內可以減少其他干擾；大幅度的降低發射功率，進而提高功率的效率；在天線的大小達到要求時，其線性編碼和監測會達到最好。這四個優點可以使大規模MIMO技術得到廣泛使用，從現有的信息可以得出天線的數量與頻譜效率大小有著密切的聯系。

2、基于濾波器組的多載波技術。5G移動信息系統中，基于濾波器組的多載波技術可以解決很多問題，目前通信系統所使用的 OFDM技術雖然在對抗多徑衰落、頻譜效率方面有一定的優勢，但其對于無線傳輸系統大范圍帶寬中的一些空白頻譜的缺乏應用能力。FBMC 技術作為5G移動通信系統多載波方案的重要選擇，吸引了越來越多人的研究興趣由于在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，而為了滿足特定的頻率響應特性的要求，要求原型濾波器的長度遠遠大于子信道的數量，實現復雜度高，不利于硬件實現。5G移動通信發展符合要求的濾波器組的快速實現算法是 FBMC 技術重要的研究內容。

3、雙全工技術。雙全工通信技術是同時、同頻進行雙向通信的技術手段?，F如今的無線通信系統中，被網絡側和終端側中存在的固有發射信號對信號接收的信號的干擾，向線路是通過頻率或者時間進行區分，同時、同頻進行雙向通信技術還不夠完善， 因此還不能實現同頻且同時的雙向通信。所以，現有的通信手段在無線資源上有非常大的浪費。因此，同頻同時的全雙工技術是5G移動通信技術的無線傳輸技術中一個重要的研究方向。全雙工通信技術的優點在于可以減少無線資源的浪費，可實現更加靈活的頻譜使用。全雙工通信技術具有重要的研究意義，同時同頻的雙全工技術的發展將在5G移動通信中得到充分的發掘和完全的應用。

結束語：從當前的移動通信技術的發展中不難看出一些固有的發展規律和趨勢，5G移動通信的發展和應用雖然還處于初期階段，但是在未來幾年的時間中一定會研發出基本輪廓得到廣泛的使用。5G移動通信的技術需求和關鍵功能都會得出一個完整的指標，進而提升移動通信的整體水平，結合相關技術促進5G移動通信的實質性進展。

參 考 文 獻

[1]潘志文等.5G移動通信發展趨勢與若干關鍵技術.[J].中國科學信息技術.2014.11

[2]尤肖龍.未來移動通信技術發展趨勢與展望.[M].電信技術.2013.11

[3]何方.5G關鍵技術研究方向.[J].中國通信網絡技術.2010.25