5G移動通信發展趨勢與相關關鍵技術的探討

王 劍

（北京中網華通設計咨詢有限公司，北京 100000）

1 5G移動通信的概述

在之后的十年中，5G網絡會開始發展起來，因此，這就表明第五代的移動通信系統會在2020年后正式啟用。通過分析以前的移動通信技術發展的情況可以發現，5G移動通信將會擁有著非常高的頻譜利用率和利用功效，與當前所使用的4G技術相比較，5G將會有著更高的傳輸速度和利用效率，不僅如此，5G移動通信也會有著更高的無線信號的覆蓋性能、傳輸時效、通信安全及用戶體驗功能。通過與多種無線通信技術的融合，5G移動通信技術將會合成一個新的且強大的網絡通信技術。此外，5G移動通信互聯網能夠滿足移動通信設備在未來十年對網絡速度的需求，而且它還非常的靈活，能夠進行全面智能和自動的網絡升級。

2 5G移動通信的發展趨勢

由于移動互聯網技術的不停的升級，5G移動通信有了很好的發展條件，不僅如此，移動互聯網技術的發展也為其他技術的發展帶來了有利影響。當前情況下，5G移動通信系統的基礎由移動通信技術和無限技術這兩種技術構成，這要求其有著非常高的通信傳輸質量和系統效率。5G技術將會在以后得到以下三個方面的良好發展：

無線傳輸速率；智能化的通信系統和吞吐率；無線通信頻率。跟隨科學信息技術的發展而言，我們可以看到它正處于變革和發展的時期。而5G技術在發展的過程中也會展現出以下五個特點：（1）將用戶的體驗放在一個重點位置，5G性能的重要指標將會是通信網絡的傳輸速率和吞吐效率及3D等能力的提高和完善；（2）使網絡得到完善和改進，讓網絡能夠滿足多面、多用戶、多點的要求，并使得系統的性能得到有效的提高；（3）在5G技術之下，網絡能夠實現全面的覆蓋，系統的設計目標需要進行相應的優化；（4）讓高頻段頻譜的資源受到合理的利用，以便于5G能夠實現大范圍的應用。（5）讓5G移動無線通信網絡能夠進行靈活的配置，通過觀察流量的情況，通信運營商可以進行恰當的調整，以減少不要的成本浪費。

3 分析5G移動通信的關鍵技術

將5G移動通信技術同當前所使用的移動通信技術相比較，可以發現，改進其中的技術是升級5G移動通信技術的最佳措施。但是在這個改進的過程中，并不能夠讓5G移動通信技術在現有技術的基礎之上進行改善，而應該開發出一片全新的領域，讓5G移動通信技術能夠得到更好的發展。

4 5G移動通信無線傳輸技術

4.1 大規模的MIMO技術

多天線技術有著很重要的作用，因為它能夠讓通信系統頻譜效率和傳輸速率、可靠性得到有效的提高，這種技術在很多無線通信系統中得到了大規模的應用。例如，在3G、WLAN中就運用到了多天線技術。分析信息理論，終端的天線數量以及頻率都和可靠性有著不可分割的關系。如果MIMO具有較大的尺寸，這時就需要使用很多的天線來搭建基站，并且這么多的天線需要集中在基站上。這樣的做法能夠獲得一定的效果，那就是可以將空間維度的資源充分的利用起來，并使得頻譜效率得到有效的提高；另外，這還能夠集中波束，以避免過多的干擾；而且，這還可以很大程度的減少傳輸功率和提高功率效率。如果天線很大的話，線性編碼和檢測的都是非常好的。

4.2 基于濾波器組的多載波技術

基于濾波器組的多載波技術在5G系統中發揮著很重要的作用，因為它可以處理頻譜效率和5G系統中多徑衰落的現象。FBMC是5G系統中多載波方案的一種非常重要的方式。就FBMC技術而言，多載波的性能是隨著設計和調制原型濾波器的改變而改變的，為了滿足需求的一個特定頻率的相應特征，子信道的數量不能超過原型濾波器的長度，往往這是非常困難的，并且這種情況會嚴重拖累設備的硬件效果。因此，在FBMC中，解決5G發展對濾波器組的要求是至關重要的。

4.3 全雙工技術

全雙工技術的定義為同頻同時進行雙向通行的技術。無線通信系統在設定使用中，終端方和非終端方在發射信號和接收信號都有周圍的干擾，所以在這種情況下，同頻同時進行雙向通行時不現實的，這都是技術不成熟造成的。全雙工技術在原理上增加了信號利用率。

5 結束語

當前情況下，從移動通信技術的發展情況中可以預測到，在之后的十年，5G移動通信技術將能夠獲得某些應用。當下，5G移動通信技術的研發工作任然處于初級階段，但是在之后的幾年中，5G移動通信技術將會處于發展的關鍵時期，這主要表現在其發展方、技術、功能等方面。另外，頻譜利用率的提高、網絡結構的優化及頻譜技術的創新開發和利用等實現都將成為5G移動通信容量提升的基礎條件。為了更好的促進5G技術的發展，需要將5G關鍵的無線傳輸技術的發展的應用歸入討論范圍之內，并明確好5G移動通信技術中的重點技術。