5G移動通信技術及未來發展趨勢研究

鄧雄才

摘 要：4G在世界上普遍應用并且發展十分的迅速，在大部分國家已經廣泛使用大面積覆蓋。目前為止人們對信息獲取的途徑越來越多以及獲取效率越來越高。5G移動通信技術是一種非常新型的科學技術，它就是最高端的通信技術的象征，利用的是目前為止世界上最先進的網絡技術，實現了頻譜利用率的大幅度提高，以及現代人們對于網絡速度的要求以及對通信技術更高要求的體驗，可以很大程度改變人們的生活方式以及更加便利人們的生活。文章以5G移動通信技術及未來發展趨勢為研究課題，對現有5G移動通信技術進行分析和探討，引申提出5G移動通信技術的未來發展趨勢，為我國的移動通信技術提供理論依據，為社會主義信息化文明建設作出貢獻。

關鍵詞：5G移動通信；技術；未來發展趨勢

隨著時代的快速發展，科學技術也不斷創新以及改進，其中通信技術發展尤為迅速，為移動通信技術的更新換代提供條件支持。目前為止，通信領域最先進的技術是5G移動通信技術，預計會在2020年廣泛使用，5G成了現代通信領域的主要研究對象，越來越多的國家進行對5G的探索與研發并取得很大成效。

1 5G通信技術簡介

目前，廣泛被使用的是4G移動通信技術，而5G更高于4G標準的移動通信技術，5G即第五代移動通信技術，意味著具有更高要求、寬帶更大、速度更快，5G通信為移動互聯網的快速發展奠定了基礎，是對其他無線通信技術的銜接，可以滿足未來各方面對于通信技術的要求，5G將擁有較智能化以及網絡自感知、自調整的優點[1]。

2 5G移動通信技術的特點以及優點

2.1 頻譜利用率高

目前高頻段的頻譜資源利用程度受到很大的約束，在現在的科學技術條件之下利用效率會受到高頻無線電波穿透力的影響，一般不會阻礙光載無線組網以及有限與無限寬帶技術結合的廣泛使用。在5G移動通信技術中，將會普遍利用高頻段的頻譜資源。

2.2 通信系統性能有很大的提高

5G移動通信技術將會很大程度上提升通信性能，把廣泛多點、多天線、多用戶、多小區的共同合作以及組網作為主要研究對象，在性能方面做出很大的突破，并且更新了傳統形式下的通信系統理念。

2.3 先進的設計理念

移動通信業務中的核心業務為室內通信，所以想要在移動通信技術上有更好的提升，須將室內通信業務進行優化。因此，5G移動通信系統致力于提升室內無線網絡的覆蓋性能以及提高室內業務的支撐能力，在傳統設計理念上突破形成一個先進的設計理念。

2.4 降低能耗以及運營成本

能耗以及運營成本對于科學發展有著很大的影響，所以通信技術發展的方向也是朝著更加低能耗以及低運營成本的方向創新。因此，5G無線網絡的“軟”配置設計是未來移動通信技術的主要研究對象，網絡資源根據流量的使用動態進行實時調整，這樣就可以將能耗以及運營成本降低[2]。

2.5 主要的考量指標

5G移動通信技術會更加注重用戶的使用體驗，交互式游戲、3D技術、虛擬實現、傳輸延時、網絡的平均吞吐速度以及各方面能效是檢驗5G性能的主要考量指標。

3 5G在3個維度的網絡業務能力的提升以及若干關鍵技術

（1）通過技術的革新，資源利用效率在4G的基礎之上提升了10倍以上。

（2）吞吐率比傳統移動通信技術提升25倍左右，主要是利用了新的體系結構。

（3）頻率資源比傳統模式擴大4倍，例如高頻段、毫米波以及可見光等。

4 5G移動通信的關鍵技術

4.1 同時同頻全雙工技術

同時同頻全雙工技術可以有效提升頻率資源利用效率，并且可以同時接收在一條物理信道上兩個不同方向的信號，同時同頻全雙工技術可以同時進行發射信號和接受同頻數據信息，使通信雙工節點自身發射機信號產生的攪擾問題被有效解決[3]。既能提升高頻譜的利用效率，又能夠使移動通信網絡快速可用。一旦實行5G，通信用戶以及流量使用都將迅速增加，因此，傳統基站模式為主的組網方式下已經不足以滿足時代對于移動通信技術的要求，所以，5G這樣新的網絡連接模式可以很好地實現業務要求。

4.2 MIMO技術

多天線技術由很多個天線鏈路組成，所以這項技術所需要的元件非常多樣，包括接收以及發射機也要有多個配套。接收天線可以方便地分布在設備上面，但是發射天線必須集中或分布排列。這項技術不僅可以去除本身MIMO，還可以提升高頻譜的利用效率降低能耗。在小區干擾、噪音以及損耗和掉線問題方面做出了很大的改進，5G移動通信技術可以使用較為簡單的方式去解決這些問題，不僅可以用多天線技術簡化設計，還可以分散信號將時間和頻譜利用率得到很好的提升。

4.3 智能化技術

對5G移動通信技術進行更深層次的分析，得出針對5G移動通信來說，云計算有著無法被替代的作用，云計算網絡中的服務器在5G移動通信技術中起著非常重要的作用，可以與基站相結合形成交換機網絡。另外，工作人員可以合理運用存儲功能完成對大量大數據進行存儲的工作。云計算一大優點就是可以對所存儲的數據進行及時和高效的處理，因為基站規模較大、數量可觀，所以，基站就可以根據實際情況對頻段進行正確的劃分以及在這之上進行相對應的業務[4]。

5G的發展方向就是通信系統體系結構的變革，扁平化SAE/LTE體系結構促使移動通信與互聯網進行高度融合。在未來移動通信意味著更加智能化高密度以及可編程性通過把內容分發網絡向核心網絡邊緣分布，可以減少網絡訪問路由的負荷，帶給用戶們更好的使用體驗。所以，5G所涉及的新技術就是為未來時代的需求做出很大的改進，相對于傳統的移動通信技術有了很大的突破。

5 5G移動通信發展技術未來的趨勢

5G是目前為止移動通信技術最前沿的技術，是通信技術最高境界的表現。國家根據實際情況希望未來的5G通信技術可以朝著兩個方向發展，一個是互聯網方面，另一個是在物聯網方面，致力于解決現存的機械存在的海量通信問題[5]。目前5G移動通信技術成為了世界通信領域都想要研究的對象，我國在2013年就已經成立了5G通信移動技術研究的小組，為更好地服務社會，適應互聯網和信息技術的快速發展。

5G最開始的目標定位是能夠使這項技術可以與其他無線移動通信技術之間進行無縫銜接，而且能夠根據實際情況進行全方位的服務。現階段，世界上越來越多的國家已經對5G移動通信技術進行了研究工作，每一個國家都在致力于5G能夠對自己本國產生巨大效益，5G技術也開始通過實踐研究變得更加完善，這項技術一定會更加清晰并且將會實現巨大的飛躍，并且將來會被廣泛使用。5G移動通信不論是給用戶更加好的體驗還是開展其他方面的業務服務，都必須以移動互聯網為載體，換句話說，5G通信技術具有更高的要求是因為它可以最大限度地對云計算和后臺服務的需求盡可能地滿足，并且不論是在傳輸質量方面還是在容量方面，都能夠達到所需要的要求。

5G通信技術不論是在智能化方面還是在靈活度方面都比傳統的網絡技術使用的組網結構和架構都有很大的改進。比如針對異構超密集進行規劃分布、利用轉發和控制相分離的軟件網絡架構進行定義。站在無線傳輸的角度來看，頻譜資源的利用效率明顯得到提升[6]。除此之外，工作人員結合實際情況經過對多天線以及多址接入等技術進行合理的運用，并且對5G移動通信技術的潛能進行更進一步的挖掘。

6 結語

5G通信技術很大程度上推動了國家的發展，因為這項高端技術，對于構建一個更加高效和安全的網絡時代有著非常正面的意義，越來越多的國家重視這項技術，我國也在5G通信技術上進行了大力研究，并且取得了很好的效果。未來5G一定會被廣泛應用，普及到每一個角落，是時代的改變也是我們這些用戶的福利。

[參考文獻]

[1]張虹瓊.5G移動通信技術現狀與發展趨勢[J].科學技術創新，2018（12）：56.

[2]朱蓓.5G移動通信發展趨勢與若干關鍵技術[J].智能建筑與智慧城市，2018（22）：32-33.

[3]孫超.5G移動通信技術及發展趨勢展望[J].電子技術與軟件工程，2018（23）：44-46.

[4]張志.探究5G移動通信技術下傳輸未來發展趨勢[J].電腦迷，2018（12）：66-68.

[5]王劍.5G移動通信發展趨勢與相關關鍵技術的探討[J].數字通信世界，2018（11）：16-17.

[6]詹鷹.探究5G移動通信技術下傳輸未來發展趨勢[J].通訊世界，2018（23）：58-60.