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摘要：在这种不断发展的通信技术中，为了更好地满足用户的需要，5G移动通信已成为移动通信技术研究的又一重要内容。5G移动通信技术是一种技术操作更加复杂、功能更加发达的新技术。虽然这项技术还处于初步研究阶段，但它的提出将给人们的未来生活带来巨大的变化。本文不仅提高了用户的满意度，而且促进了相关行业和领域的进一步发展。本文主要对5G移动通信的未来发展趋势和关键技术展开讨论。
关键词：5G移动通信；发展趋势；关键技术
引言
随着科学技术水平的不断提高，人们在网络与信息技术的开发与研究中都实现了不可估量的成果，信息和网络技术的应用给人们的生活带来的便利更是众所周知的，随着近些年通信技术的不断完善和应用，带动了人们生活中各个产业及领域的发展。5G移动通信是当前移动通信技术研究的重要目标，这项技术的提出是建立在满足于更多用户需求基础上的，它不但能够在完善原有移动通信功能的基础上，还能增加了更多的通信功能，不但大大提升了数据传输的速度，还在一定基础上降低了能耗，节省了成本，并为实现智能化的生活奠定了良好的基础。
一、5G移动通信的概念
所谓的5G移动通信也就是4G移动通信的进一步延伸，作为第五代的移动通信，人们还在进一步的研究过程当中。笔者根据某网站的词条结果中看到，5G移动通信的最高理论的数据传输速度能够达到10Gb/s，相对于当今的4G移动通信而言，在数据传输的速度中要快过4G的数百倍，也就是说一部超清的电影，可以在瞬间就完成下载，可见5G移动通信的数据传输速度是多么的快。
5G移动通信技术的研究代表着人们的生活更进一步的与信息时代接轨，5G移动通信与传统的移动通信最本质上的差别就是，它完全是以用户的体验作为中心，更加满足了众多用户的需求。5G移动通信技术的研究目的就是为了进一步的打造出一个网络化时代，不仅仅是智能手机的应用，更是更多终端都能实现无线网络连接的新形势，完全是4G移动通信的升级版。
二、5G移动通信若干关键技术
2.1无线传输技术
2.1.1 大规模MIMO 技术
MIM0技术是为了提升无线信号的传输质量，利用多个天线将无线信号进行同步收发的无线技术。多天线技术的应用在提高频谱效率和传输过程中的安全性上已经作为强有力的手段，并被广泛应用，如3G网络、WLAN、LT等。天线的个数越多，频谱频率更快，特别是存在大量的发送天线和接收天线，与目前的无线通信系统相比，容量大大提高，在空间分辨率和降低干扰上也有显著的提升；但该技术仍有局限，由于获取信息的开销较大，信号的检测比较复杂，为充分发挥MIMO技术的优势，需结合实际情况与信道模型相结合，在一定程度的复杂度下，研究最优的无线传输方法。
2.1.2 全双工技术
同时同频全双工技术是项有效提高频谱效率的双向通信技术。在现有的无线通信系统中，由于技术和条件的限制无法实现双向通信，浪费了大部分无线资源。同时同频全双工技术在提高频谱效率上有着巨大潜力，但在接收和发送信号时功率相差较大，形成严重的自我干扰，所以抗拒自我干扰是同时同频技术要解决的首要问题。目前，学者研究各种抗拒自我干扰的技术，并联合一些改进技术，能有效地消除大部分的自我干扰，但是干扰并不能完全消除，大部分只能单数据流通，不能充分与MIMO技术相结合。
2.2无线网络技术
2.2.1 超密集异构网络技术
5G网络是多种无线接入的技术，由于覆盖范围小，进一步的小区分割很难进行，这就需要超密集异构网络技术。在超密集异构网络中，频谱效率和功率效率的提高，使得系统容量增大，更具灵活性，但在5G网络中，可能存在各种同频之间的干扰，这是需要研究的问题。为使得各个节点之间的相互协作，要更精确和有效地发现相邻节点，研究网络动态的空间和时间大范围的动态变化，提高节点的灵活性，降低成本同时同频的相互传输都是解决问题的重要方向。
2.2.2 自组织网络技术
移动自组织网络是种移动通信和计算机网络相结合的网络，用户可在所覆盖的网络内任意通信。在其网络中各个节点不是直接连接，而是通过利用中继的方式在较远的距离无法直接互传信息的节点间进行通信。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该技术引入自组织能力，网络信息采用计算机网络中的分组交换机，信号接收端可以是任何终端，如笔记本、手机等，用户可随时随地收发信息。该技术结构层次和运营维护都很复杂，成本较高，规庞大，需要与多种网络协同进行，这将是一项极具挑战性的任务。
2.2.3 CDN网络技术
CDN网络即内容分发网络。它是一种新型的技术，该技术的网络架构主要是由中心和边缘两部分组成，中心指内容分发网络的网管中心和内容分发网络的重定向解析中心，负责全局负载均衡，边缘主要指异地节点，是网络分发的载体。其目的是使接收终端用户可以就近取得所需信息，避免网络拥堵的，提高反应速度。该技术主要是解决网站访问量质量和网点分布等问题的最佳解决方案。
三、5G 技术面临的问题
全面满足 2020 年及以后信息社会对无线移动通信系统的需求，5G 网络的发展面临着频率、运营和技术上的挑战。目前，在技术上还需要解决如下的问题：技术与系统融合、频谱效率和容量提升、物联网和业务灵活性、降低网络能耗、终端设备、产业生态这 6 个方面。
3.1 技术与系统融合问题
随着芯片技术的更新换代和智能终端的快速发展，无线移动通信业务和技术不断拓展和相互融合。
未来的5G网络将是一个集成多业务、多技术的融合网络，是一个多层次覆盖的通信系统。要将多种接入技术、多种业务网络以及多层次覆盖的系统进行综合集成、有机融合，高效利用等，就目前技术而言，还有许多需要解决的问题。
3.2 频谱效率和容量问题
要实现5G网络数据流量大、用户规模大、数据速率高、永远在线的需求目标，必须研发扩展频率、提高容量和空间效率、提升系统覆盖层次和站点密度等各种通信技术。例如，超密集网络技术、多天线技术和多址技术、多输入多输出（MIMO）空间传输技术等新型通信技术，将成为未来5G技术的重要研究方向。新型传输技术的启用和组网方式的创新，将增加设备的复杂度和研发成本，对网络建设和运营维护带来重大挑战。
3.3 物联网和业务灵活性问题
物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络，实现万物互联将是物联网的发展目标，未来5G技术将与物联网相互渗透，为人类提供更加广泛的智能服务。但物联网的应用还面临着系统容量、服务质量（QoS）、传输瓶颈、安全隐患等挑战。5G 的用户应用更加广泛，业务范围和业务灵活性也将极大提升。在信息速率上，5G 既要满足几十个小时甚至更长时间才突发一些小数据包的抄表业务，也要满足 3D 全息实时会议宽带业务。在延迟上，既要满足对延迟不敏感的下载，也要满足延迟5 ms以下的即时控制业务。就应用上，既要满足静止和低速需求，也要满足高铁、航空器等的高速和超高速应用。因此，要想制定统一的通信协议，满足业务灵活性，还面临诸多挑战。
3.4 网络能耗与成本降低问题
5G 目标是提供1 000 倍数据流量，并且运营成本和用户成本不能增加，这就意味网络总体能耗和整体成本基本不能提升。因此，5G网络的端到端比特能耗效率就要提升1 000倍，并且降低单位比特开销1 000倍，这对网络架构、空间传输、内容分发、交换路由、网络管理和优化等技术带来挑战。
3.5 终端设备问题
5G 是一个多技术的集成网络，融合了目前 2G、3G、4G 的技术，并将启用和开发多种新兴技术。5G终端设备将支持 5 ～10 个甚至更多不同的无线通信技术，并且要支持1 Gb/s以上空间速率，待机时间达到现有的 4 ～5 倍。因此，要实现低成本多模终端的研发，对终端设备的芯片和工艺、射频技术以及器件、电池寿命等技术研发带来了挑战。
3.6 产业生态问题
传统的 3G、4G 通信系统是以网络运营商和技术为主体，未来 5G 网络是以用户体验和业务应用为主体，当前的网络架构、管控理念并不适用未来5G 的产业生态结构和潜在的新兴运营模式。因此，需要发展诸如软件定义网络（SDN）新技术来满足未来业务应用需求，解决产业生态结构问题。
四、5G发展趋势
当前，全球关于5G的技术研究，还处于早期阶段，将来还要经过技术研究、标准化、外场试验等阶段，并最终实现商用部署。不过，尽管对于5G概念和技术仍在探讨，但对于5G标准融合的大方向，现在学术界和产业界基本形成了共识。在 2G、3G 时代，不同的通信协议标准之间存在较大的差异。而在4G时代，TD-LTE 和 LTE-FDD 在核心网方面已拥有 95%的相似性，在无线传输方面也有 90% 的相似性。面向 2020 年的5G时代，在频谱的使用上将更加高效和灵活，核心技术和系统架构将进一步融合，全球共用一套通信标准将成为5G技术的发展趋势。
结束语
5G移动通信的研究与发展证明，人类智能水平在不断提高。5G移动通信的到来将进一步促进我们的生活向信息化的全面发展。虽然5G移动通信技术是4G移动通信技术的进一步升级，但就应用技术而言，这种新的通信技术将面临更多的研究问题，需要相关研究人员在实践和原始技术方面积累更多的经验。只有这样，人们的生活才能进入互联网的新时代。未来，5G移动通信技术将成为人们面对信息生活的重要转折点。
参考文献：
[1]卓业映；陈建民；王锐.5G移动通信发展趋势与若干关键技术中国新通信，2015，08（23）：13-14.
[2]唐忠杰.关于5G移动通信发展趋势分析及若干关键技术探讨[J].中国新通信，2016，18（20）：6-7.
[3]施健炬.5G移动通信发展趋势与若干关键技术分析[J].中国新技术新产品，2016（14）：30-31.
[4]张源，黄伟，黄晓桦.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J].通讯世界，2016（14）：34.
论文作者:陈碧莹
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第20期
论文发表时间:2019/4/28
标签：技术论文; 移动通信论文; 网络论文; 频谱论文; 发展趋势论文; 业务论文; 用户论文; 《建筑细部》2018年第20期论文;