摘要：本文主要从5G 移动通信的关键技术，以及5G 移动通信技术的发展趋势，等几方面探讨了主题，旨在与同行共同探讨学习，共同进步。
关键词：5G移动通信；关键技术；发展趋势
信息和网络技术的快速发展，使得无线移动通信网络的数据流量每年以成倍的速度增长。新兴智能业务的不断发展，需要更加高速、高效和智能化的移动通信技术作为其发展的基础。在４Ｇ移动通信网络普及之时，５Ｇ移动通信已开始进入研发阶段。５Ｇ移动通信技术的发展，是为了能满足全球智能终端的普及以及移动互联网的快速发展。本文对５Ｇ移动通信技术的发展趋势进行了分析，并探讨其关键技术的要点。
一、5G 移动通信概述
1.5G 移动通信简介
5G 移动通信和前四代移动通信的不同之处在于前四代都是单一的技术，而5G 则是前四代技术的总和，这样就使得5G 移动通信的峰值速率更高，而且更加的安全，覆盖范围更加广泛。可以这样说，5G 移动通信弥补了4G 移动通信中所存
在的漏洞，其技术更加的先进，而且能够满足当前人们对于网络的需求，是未来一段时间内发展的主流趋势。
2.5G 移动通信所具有的特征
5G 移动通信和前四代通信进行对比后可以发现，5G 移动通信更加先进，而且其特征也更加的鲜明，其主要特征有以下几点：
（1）频谱利用效率将会有所提高。在5G 中，高频段所具有的频谱资源会被普遍应用，而且其应用效率将会大大提高，可以弥补4G 移动通信中频谱短缺问题。
（2）可靠性更加显著，与4G 移动通信相比较，5G 的可靠性远远超过4G，而且时延也大大缩短。
（3）能源消耗降低。近些年来，国家在发展中倡导低碳发展，节约能源，5G 移动通信就有效的做到了这一点，5G移动通信中十分注重能源节约，并为此进行了专门的设计，这样就使得其能源消耗降低。
二、5G 技术发展呈现特征
（1）5G 研究在推进技术变革的同时将更加注重用户体验，网络平均吞吐速率、传输时延以及对虚拟现实、3D、交互式游戏等新兴移动业务的支撑能力等将成为衡量 5G 系统性能的关键指标。
（2）与传统的移动通信系统理念不同，5G 系统研究将不仅仅把点到点的物理层传输与信道编译码等经典技术作为核心目标，而是从更为广泛的多点、多用户、多天线、多小区协作组网作为突破的重点，力求在体系构架上寻求系统性能的大幅度提高。
（3）室内移动通信业务已占据应用的主导地位，5G 室内无线覆盖性能及业务支撑能力将作为系统优先设计目标，从而改变传统移动通信系统“以大范围覆盖为主、兼顾室内”的设计理念。
（4）高频段频谱资源将更多地应用于 5G 移动通信系统，但由于受到高频段无线电波穿透能力的限制，无线与有线的融合、光载无线组网等技术将被更为普遍地应用。
（5）可“软”配置的 5G 无线网络将成为未来的重要研究方向，运营商可根据业务流量的动态变化实时调整网络资源，有效地降低网络运营的成本和能源的消耗。
三、5G 移动通信的关键技术
1.多天线传输技术
多天线技术在经历众多发展阶段后，大大提升了频谱利用率，成为5G 技术的主要研究方向之一。多天线技术通过有源天线列阵，形成3D-MIMO 技术，配合毫米波技术优势，大大提升了无线信号覆盖性能。在当前，为进一步提升覆盖能力，实现绿色节能的要求，研究人员正进行更深一步的研究。
2.智能化技术
云计算平台是5G 的中心网络，它是由一个大型服务器组成，与基站连接的方式为数据减缓功能的路由器和交换机网络，宏基站的特点包括具有云计算存储功能、具有大数据存储功能，能够处理时效性强的数据，基站数量形态多，不同频段开展不同业务，具有多样化的天线和连接方式。
3.新型网络架构技术
结合未来的业务需要，5G 网络架构的特点应包括：扁平化、低时延、低成本、易维护等等。当前的研究集中在C-RAN 和云架构。所谓的C-RAN 是一种新型无线接入网架构，而云架构是基于云计算大规模协作的无线网络架构。二者均为业界的主要研究方向。
4.设备间直接通信技术
在传统的移动通信中，采用的是以小区为单位进行网络覆盖的方式，此方式在应用过程中不是十分灵活，而且在大流量趋势快速发展的情况下，此种传统的网络模式也已经逐渐地被淘汰，采用设备间直接通信技术是非常有必要的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆设备间直接通信技术顾名思义就是指各通信设备之间可以进行直接的通信，不需要在有中间载体，这样新型的通信技术有效的提高了通信效率，并保证了通信质量，而且消耗的能源也比较少。所以说，在5G 移动通信发展的过程中，设备间直接通信技术将在其中发挥着重要的作用。
5.同时同频全双工技术
同时同频全双工技术的实质是在一个物理信道上，传输两个方向信号，也就是说，通过消除通信双工节点自身发射机信号的干扰，既发射信号机信号，又接受另一节点的同频信号，以此来实现频谱效率的提升。相比于传统手段，该项技术的频谱效率得到了成倍的提升，同时还具有灵活性强的优势。
6.密集网络技术
5G 的数据流量将是4G 的1000 倍，具有多元化、宽带化、综合化、智能化等特点，其技术的实现主要包含两个层面。首先，将大规模天线布署在宏基站，以此来获得更高的室外空间；其次，为了满足室内外的数据需求，需要布置更多的密集网络。在室内和特别地区，将是5G 网络数据业务的主要分布区，同时密集网络的信噪比增益要高于大规模天线的信噪比增益，密集网络将是提高数据流量的关键技术。密集网络具有诸多优势，如改善网络覆盖，提升系统容量，更具灵活性和使用效益，更加密集的网络方案将在未来被广泛应用。
四、5G 移动通信技术的发展趋势
（1）增加了数据流量
十年后，全球的移动数据流量可能会是现在的１０００倍，因此５Ｇ的吞吐量在繁忙之时需要提升１０００倍以上，且吞吐量要保证在１００ ＧＢ／ｓ／ｋｍ２以上。
（2）扩大了联网设备的数目
近年来智能终端快速发展，预计２０年后的联网设备数量在５００～１ ０００亿个之间。除此之外，在５Ｇ网络覆盖面积的范围之内，支持的设备数量与４Ｇ相比，将增长１００倍左右，甚至达到１００万／ｋｍ２以上。
（3）提高了用户速率
５Ｇ网络的用户在一般的情况下速率在１０ Ｍｂｉｔ／ｓ以上，但对于较为特殊的用户能将速率提升至１００Ｍｂｉｔ／ｓ。
（4）提升了频谱的利用率
未来５Ｇ的用户规模和业务量较大，流量的使用也较高。因此，５Ｇ 通过创新技术来提升频率的利用率。与４Ｇ的移动通信网络相比，５Ｇ的平均频谱效率将提升至５～１０倍，有效地缓解了用户大流量的使用造成频谱资源短缺的问题。
（5）降低网络的耗能
５Ｇ移动网络的发展将遵循绿色低碳以及降低能耗的发展路线，采用节能设计，提高网络能耗的效率，使其能耗与现今水平相当的，满足用户１０００倍流量的需求。
5G 通信技术是移动通信技术的第五代系统，预计将在2020 年之后全面推开。纵观整个移动通信技术的发展规律，5G 移动通信技术应该具备比现有的4G 网络更强的利用能效和利用效率，信号传输的数量、安全保障性、信号基站的覆盖范围都会有一个台阶的提高，给用户带来质的变化的体验。5G移动通信技术推入市场后，可以满足比现有技术更多是数据传输流量，使我们的移动通信具有更好的稳定性、更低的资费、更快的传输技术，也就是说5G 通信技术性能将会比现有的移动通信网络更为强大。5G 通信技术的发展的同时也是在有效促进整个移动网络的完善构建，包括以移动基站的建设来提高网络覆盖率，根据用户的要求对通络资源进行调配，在满足用户的需求同时减少5G 移动技术所消耗的成本。
如今基于移动通信技术的产业越来越多，包括手游、虚拟社交平台、数据传输等等。5G 移动技术的发展必须符合现有的产业要求，并且需要满足以后的产业发展趋势。5G 移动通信技术基于物理上的点对点通信，这就是说5G 可以同时满足多个点的网络组建，在网络平台的架构上更加具有整体性和科性学。区别于现有LTE 的接入方法，未来5G 通信技术可能会区别于这种扁平化的架构，采用C-RAN 的接入网架构。CRAN比LTE 具有干扰性更小、能耗更低、频谱效率更高的优势，便于信息的集中处理，有利于减少运营支出和更加方便的对网络进行维护。
结语
５Ｇ移动通信技术的完善和进一步发展，可以提供更为广泛的服务和应用。同时提高了移动通信的质量，降低了运营的成本，具有更为广阔的应用前景。５Ｇ移动通信的无线覆盖性能、传输时延、系统安全和用户体验也将得到显著提高，能满足未来１０年移动互联网流量增加１ ０００倍的发展需求。
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论文作者:邓剑锋
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/25
标签：移动通信论文; 网络论文; 频谱论文; 技术论文; 流量论文; 移动通信技术论文; 通信技术论文; 《基层建设》2017年4期论文;