5G移動通信發展趨勢與若干關鍵技術研究

楊明　樊海劍　楊曉珍

【摘要】 ? ?近些年移動通信事業快速的發展，網絡從3G發展到4G讓人們有了更好的上網體驗。網絡的發展在各個國家都得到了更好的應用，在網絡的發展進程中，5G網絡逐步走進人們的視野中，各個科技發達的國家都希望在這領域進行突破，而我國想要更早的進行5G通信網絡的建立，引領時代潮流，國家在網絡建設發展上也進行了大量的資金投入，5G網絡在大數據環境下發展已成必然趨勢，移動作為我國通信事業的佼佼者，必將是5G通信的先行者，下面對相關問題進行研究。

【關鍵詞】 ? ?5G ? ?移動通信 ? ?發展探究

引言：

移動通信技術經歷了快速發展的階段，通過發展歷史來看已經經歷了2G、3G、4G 階段，目前正在向5G階段快速前進。眾所周知我國要想實現信息化其中很重要的一點就是實現5G，因此能夠對5G移動通信的一些關鍵技術進行預見性研發，對其發展趨勢進行提前預判。5G技術在信號的覆蓋范圍、信息傳播的安全性、客戶的體驗感和延時可靠等方面具有無可比擬的優勢，當然在5G移動通信實際發展過程中也面臨很多困難，因此在5G技術攻關過程中要加強合作，使得各項技術能夠平穩有效的運行，取得好的結果，就能夠推動社會進步和發展。

在當前5G技術的發展過程中，流量大的傳感系統和設備將是關注的重點，對未來提升服務的技術水平和智能化水平具有重要的意義。

一、5G 移動通信的概述

1.1 5G 移動通信的定義

5G新的技術是以毫米波技術為基礎的，即是一種低頻短距離的接入技術， 其頻率控制在 30 GHz～60 GHz 以內，利用短距離接入模式接入數據擴大頻率的范圍， 能夠為廣大客戶的使用帶來很大的便利。

在接受信號方面，與以前使用的TDD和FDD只能單一的接收和發射信號相比，5G技術能夠把網絡資源分給不同類型和需求的用戶，并且能夠隨時展開資源接收任務。

1.2 5G 移動通信發展的意義

5G技術能夠給我們全新的體驗。能夠大大提升基礎設施的性能，為各個行業的發展提供技術支撐。推動我國通信技術的快速發展，加快設備的更新換代，帶動我國社會經濟的快速發展。當前來看，5G技術的發展一直受到人們極大的關注，各國都在投入人力、物力對該技術進行研發，以期能夠借助該新技術促進經濟的發展。隨著智能化技術的進步和發展以及物聯網行業的飛速發展，對移動通信技術有了更高的要求，在大數據迅速發展的背景下，研發5G技術，能夠搶占商機，在科技研發中搶占先機，吸引人才來促進國內經濟的發展。5G技術在我國的發展迅速，提升了我國的綜合科技實力，吸引優秀人才的積聚，帶動一些技術和產業的快速發展，形成一整套產業鏈，來帶動很多人就業，這也是我國實現中國夢，科技強國夢想的重要保障，具有十分深遠的意義。另外5G技術的飛速發展也可以為其他行業帶來示范性效應，起到標桿的作用，同時也能夠大力促進我國經濟的發展。

二、概述5G移動通信技術發展趨勢

未來的5G通訊系統將是一個多功能、多層次、多系統和技術融合的一個系統，為了實現網絡傳輸速度更快，能夠容納更多的客戶，數據傳輸量的特點，這就對5G技術提出了更高的要求，這就需要5G技術能夠滿足頻率高，傳輸效率高，容量大的要求，為提升其覆蓋面以及站點數量從而提高技術的更新換代。目前全世界范圍內很多國家已經在開始研究5G移動通信技術，隨著小區內人口的越來越多，對移動設備的需求也越來越多，這些因素也會大大影響網絡容量和傳輸速度，所以5G技術需要進一步提高和發展。隨著移動通訊迅猛發展，用量在持續增加，因此需要制定更加嚴格的標準，同時研究5G關鍵技術來協同配合，提高信息通訊的質量的同時，來保障信息傳遞的效率。

在通訊速率方面，5G技術能夠達到10Mb/s，假如有特殊的情況和需要，最高速率可以達到100Mb/s，同時網絡整體穩定性需要提高，運行能耗需要進一步降低。5G技術的推廣應用，使通訊延遲現象得到明顯改觀，安全性和可靠性能夠得到進一步增強，用戶能夠得到優質和服務和良好的體驗。綠色概念貫穿于5G通信技術發展過程中，節能的理念隨處可見，注重提高通訊效率，避免浪費有效的網絡資源。

5G通信技術的目標是能夠提供更多的流量，但是無論運營成本還是用戶的使用成本都不能得到很大的提升。這就要求網速的總體的成本以及損耗都不能得到大的提高，所以這對網絡的終端設備以及框架構建、空間傳輸等技術帶來了很大的要求和不小的機遇。5G技術是繼承了3G、4G的特點和優勢，其中的建設和運營方面運用了多種先進的技術，對終端設備有著更高的要求，并且在傳輸速率等其他方面有了一個很大的提升。所以未來終端設備的研發也是一個方向，尤其是注意低成本、多終端的研發。

三、5G移動通信的關鍵技術分析

3.1 MIMO技術的研究與應用

多天線（MIMO）技術的使用是保障系統能夠安全高效運行的重要前提，并且可以明顯的提高5G技術通訊效率和速度。當前MIMO技術已經廣泛應用在無線通訊方面能夠通過天線數量的增加，來提高系統運行的穩定和保證通訊的效率。然而在增加天線后，這個技術也是十分復雜難辦的，還會造成用地面積的增加。

在大規模的MIMO系統中，有些基站能夠配套了一百左右根的天線，有這么多的天線，一定數量和用戶的通訊要求能夠得到滿足。在參數設置的過程中，所有的天線要統一在基站下面進行統一配置，這樣就形成了MIMO體系。在該體系的運作下，5G的分辨率能夠得到大大加強，空間資源能夠得到充分的使用，基站自由度得到大大的提高，為合理布置基站的布局奠定了良好的基礎。

3.2自組網技術的研究與應用

隨著自組織網絡技術的使用，不僅能夠將5G網絡布點的問題迎刃而解，而且還能夠使5G技術對人的依靠大大減少，這樣就能夠有效避免人為錯誤導致的影響，這樣組網的能力得到大大的提高。5G網絡組建過程中，面臨的困難重重，技術難度大，同時在運行維護方面也比較困難。通過運用自組網技術，不僅能夠將5G建設中網絡問題得到很好的解決，而且還能夠促進自我的優化和提高效率。在5G網絡組建過程中，基站的布局也是很講究的，也是比較復雜的，在后期運行維護方面也有很大的難度，而且5G通信中也有很多異構網絡，節點也異常復雜，利用該項自組網技術，能夠克服5G建設過程中的技術性難題，同時能夠提高系統的效率，并對網絡結構進行自主優化。例如：低功率節點會對鄰區關系產生一定的作用，導致其自身結構復雜，可以利用該自組網技術對其進行處理，隨機布置切入點，提高系統配置效率，減少對鄰區關系的影響。

3.3多載波技術的研究與應用

多載波技術是5G移動通信的關鍵實現技術之一。為了提高5G技術的通訊的效率，確保保持一定量的帶寬，就需要解決低頻段無法滿足頻段需求的大的問題。通過利用多載波技術的優點，用發送端作為基礎，濾波器完成合成，進而能夠實現對多載波的完全的控制。在這樣的情況下，與實際相聯系，通過改善濾波的反應速度和能力，就能夠達到5G的技術標準。在改變濾波器的反應能力的技術時，需要克服一系列的不利因素，來完善5G技術的穩定輸出和運行。當然，在充分利用在多載波技術的同時，運用合理的技術，設置合理的寬帶頻率等措施，能夠大大提高5G網絡的利用效率。

3.4超密集網絡技術

未來的5G通訊，設備之間的聯系主要依賴于超密集網絡技術。運用該先進技術對通訊進行更新升級，這樣做不僅能夠大大降低能耗，還可以解決網絡出現的延遲的困擾，能夠大大提高5G通訊的信息傳輸速率和質量。利用了超密集網絡技術，數據流量能夠得到大大提升，能夠是4G下的1000倍以上，這就能夠提高網絡的范圍，還能夠提升通訊的流量等技術保證，同時還可以完善智能化設備與人的完美結合。雖然該項技術有著很多的優點，但是也存在一定的不足，例如：當我們處在信號不佳的地方，受到很大的干擾，這樣該項技術就會大大折扣。所以研發人員要對該技術進行優化，將云計算引入進來，自動模式進行設計，這樣就能夠實現該項技術的智能化。

3.5智能化技術

5G 移動通信是在 4G 移動通信基礎上來提高通信的可靠和穩定，進而提升效率。智能化的加入使得5G技術如虎添翼。第一，在智能化技術引進后，使得通信技術判斷更加準確，在各個工作中需要對其進行測試，智能化技術的使用，使得測試更加準確，并且能夠準確做出判斷，降低工作失誤率。智能化技術引入使得各項工作更加有序，提高5G技術的發展。在5G技術中合理使用智能化技術，必須要保持住5G通信的特色，把握好地區限制性因素，在保證良好的外部環境下，進一步提高個性化服務和水平，來滿足用戶的需求。

四、結束語

目前移動通信也是處在一個重要的轉型期。當前5G技術的發展是追求通用化、小型化和虛擬化，這對傳統移動通信設備來說是一次挑戰。依據以上的論述，5G移動通信的發展大勢是不可阻擋，發展勢頭是良好的，也是一個新興的領域，國家會越來越重視。當然遇到技術難題也會層出不窮，這就要求技術和研發人員不斷學習國外先進技術和經驗，制定出符合我國國情的切實可行的方案，尤其是制定滿足適合個人需要的方案，真正攻克限制該技術在我國推廣應用過程遇到的“卡脖子”技術難題，最終為我國通信事業的迅猛發展貢獻一份力量，為5G移動通信技術的推廣提供強有力的技術支撐。

參 ?考 ?文 ?獻

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楊明，1977.10.28，男，江西省撫州市，本科，中級工程師，研究方向：5G、數字信息化技術