5G移動通信發展趨勢與相關關鍵技術的研究

陳銳峰

摘 要：根據我國移動通信發展規劃，可知到2020年我國將正式進入5G時代，即標志著我國商用移動通信系統正式升級更新至第五代。由于在5G移動通信領域中將會運用更多先進的移動通信技術手段，因此相比于以往的2G、3G和4G移動通信，5G移動通信技術的應用優勢更為明顯。在這一背景下，本文將結合相關研究資料，著重圍繞5G移動通信發展趨勢及其相關關鍵技術進行簡要分析研究。

關鍵詞：5G移動通信技術;發展趨勢;關鍵技術

引言：本文通過探究5G移動通信發展趨勢與相關關鍵技術，不僅可以有效幫助人們對5G移動通信形成正確認知，熟悉、了解其中的關鍵技術并準確把握5G移動通信的未來發展方向。同時，本文在為相關研究人員提供必要理論參考之余，也可以為5G移動通信技術未來的研發與長效發展給予必要指導與幫助。

一、5G移動通信的發展趨勢分析

現階段5G移動通信技術系統，建立在無線技術的基礎上，通過不斷優化網絡架構，在實現5G移動通信技術與其他眾多先進網絡技術的有機整合下，力求達到進一步提升網絡速度、增強用戶體驗感的效果。與以往的3G、4G移動通信相比，5G移動通信技術可以有效保障信息的高效、安全傳輸，確保信息傳輸具有較高的速率和質量水平[1]。而未來，5G移動通信還將重點提升無線傳輸速度、發展更優、更加智能的通信系統，深入挖掘、探索更多的頻率與頻譜資源并對其進行充分利用。具體來說，作為5G移動通信網絡中的核心技術，無線傳輸技術直接決定著5G網絡通信效率，因此我國未來還將加大該方面的技術攻關，并通過大力引進先進的無線通信網絡結構以及其他相關關鍵技術，在持續對移動通信系統設計目標進行優化下，重點對高頻段頻譜資源進行深入挖掘與充分利用，從而使得5G移動通信技術可以真正獲得長效發展。基于此，本文認為，未來我國5G移動通信還將呈現出高度重視用戶體驗度、網絡性能更優化、網絡覆蓋率更高的特點，運營商也將繼續加大對用戶流量等關鍵信息數據的采集、分析與使用力度，根據其實際情況對5G移動通信網絡進行科學、靈活配置調整，從而在保障各項優勢資源得以實現充分利用的同時，可以有效幫助企業實現經濟效益最大化的根本目標。

二、5G移動通信的主要關鍵技術分析

（一）大規模MIMO技術

5G移動通信的發展離不開眾多關鍵技術作為支撐，其中一項關鍵技術即為大規模MIMO技術。MIMO技術指的就是多輸入多輸出技術，簡單來說即為多天線發射以及多天線技術。在大規模MIMO技術中，需要為其技術基站配置眾多天線，并采用集成化技術將配置的大量天線集中在同一個基站中。5G移動通信在實際運用大規模MIMO技術的過程中，主要是通過優化整合若干天線空間資源，以此有效達到提升通信質量、增強頻譜頻率的效果。在此基礎上對集中通信范圍進行適當約束，以最大程度地減少通信設備信號干擾。此外，通過運用大規模MIMO技術的過程中，通過對發射功率進行適當控制，也可以在一定程度上達到提升基站功率效率的目的。

（二）多天線傳輸技術

多天線傳輸技術同樣也是5G移動通信中的一項關鍵技術，通過將其靈活運用在5G移動通信領域中，旨在對眾多天線資源進行充分利用，從而使得5G移動通信可以實現高頻譜的充分利用，確保高頻譜利用率至少可以提高10倍。同時在該項技術中，因主要采用陣列天線，故而其不僅有助于提升天線覆蓋率，同時還能夠達到節能降耗的效果。這主要是由于在5G移動通信中，海量用戶空間分多址支持會使得通信網絡傳輸功率得到相應降低，在多天線傳輸技術的作用下，可以實現網絡全覆蓋的同時，達到節能的效果。具體來說，在5G移動通信中，通過適當引入一定量的有源天線陣，并增加一定基站側協同天線數量，在將原本的二維天線陣擴展成三線天線陣下，配合使用高頻毫米波技術，可以有效避免各用戶在運用5G移動通信的過程中，同級用戶之間相互干擾。并且多天線傳輸技術支持智能配置多用戶波束，有助于提升無線信號覆蓋力。

（三）自組織網絡技術

自組織網絡技術即SON技術，是5G移動通信中的關鍵技術之一，該項技術具備自配置與自愈合、自規劃與自優化等眾多優勢功能[2]。將其運用在5G移動通信網絡當中，對于優化5G移動通信質量、發展自動化運營等均具有十分重要的幫助作用。這主要是由于，引入自組織網絡技術下的5G移動通信網絡，將會自動根據網絡性能要求及其運行情況，對5G移動通信網絡進行自動規劃、自動優化與自動維護，相比于以往傳統移動通信技術，自組織網絡技術的使用可以有效幫助5G移動通信大幅減少人工操作程度，緩解工作人員沉重工作壓力，而由于許多傳統人工操作程序被自組織網絡技術所替代，因此未來5G移動通信網絡的所需人力資源成本、運行成本費用也將更少，有助于移動運營商獲得更多經濟效益。

（四）超密集網絡技術

發展于4G移動通信技術之上的5G移動通信，在解決4G移動通信網絡中，信息傳輸需求會隨著時間與地點的變化而出現不均勻特點的問題，主要通過采用超密集網絡技術，在將眾多先進無線網絡技術統一接入至5G移動通信網絡當中，用以進一步擴大網絡覆蓋面，并可以有效增加移動通信系統容量。在實際運用超密集網絡技術的過程中，首先需要在5G移動通信基站外的指定位置處設置眾多天線，以此有效擴大網絡范圍面積，同時還需要在基站外布置眾多密集網絡，令其相互協作，從而確保5G移動通信具有較強的時效性和精準性[3]。其次，通過結合實際情況，對數據傳輸當中各個節點之間的距離進行適當縮短，從而使得區域范圍內的用戶能夠擁有更多可利用系統容量，由此獲得更快的無線網絡傳輸速度。

結束語：總而言之，5G移動通信技術所具備的高效率、低能耗等優勢特征，決定了其在我國未來移動通信市場中具有良好發展前景。伴隨著我國科學技術水平的不斷提高，未來我國也將持續加大對5G移動通信尤其是包括大規模MIMO技術、超密集網絡技術等在內的各項相關關鍵技術的研究力度，從而不斷提升5G移動通信網絡性能，為廣大用戶提供更優質的網絡服務。

參考文獻：

[1]蘭朋.5G移動通信關鍵技術及發展趨勢的思考[J].中國新通信，2019（12）：31.

[2]嵇洪濤.新時代背景下5G移動通信技術發展研究[J].數字通信世界，2019（06）：45+54.

[3]吉力，晏雷，張浩.5G移動通信技術的應用及其發展趨勢探討[J].信息與電腦（理論版），2019（09）：175-176.