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摘要：由于我国科学技术的发展，带动了移动通信领域的快速发展，为人们的生活带来了无数便利。伴随着第四代移动通信系统即4G技术的逐渐成熟与普及，第五代移动通信系统――5G技术也随之成为移动通信领域研究开发的新目标。我国目前针对5G技术的主要研究方向在于利用5G技术将现行的技术与未来可能诞生的新技术进行融合与发展，已经取得不菲的成果。根据我国目前5G技术的发展现状，本研究将简要介绍5G技术的概念及优点，详细介绍其关键技术，最后分析5G技术在我国的发展趋势。
关键词：5G；移动通信；关键技术
引用：
移动通信技术发展至今，从2G技术到3G技术，到如今普遍使用的4G技术，都曾对我们的生活产生了很大的影响，不断的满足了人们更高层次的要求。但在如今的国际信息化大环境下，人们对信息传播水平要求的不断提高，最终4G技术也将难以达到人们的发展需求。我国注重科学技术的发展，对于深刻影响人们生活的移动通信技术也给予了极大关注，近年来，我国已经初步规划出5G技术的发展蓝图并取得一定成效，相比于4G技术，5G技术各个方面都有了全面的提升。
一、5G移动通信网络及其特点
1.1 5G移动通信网络概述
目前，全球对于5G移动通信还没有一个统一的定义，如何将高科技的相关技术应用到5G通信技术的研发当中，获取先机，是各个国家都面临的挑战。通俗来讲，5G移动通信是针对4G移动通信技术而言，是对第四代通信技术的不断完善和扩展。在传输速率上，5G通信技术会有更加快速、稳定的网络；资源的利用率以及传输速率也会突破4G通信技术的限制。在这样的基础上，5G通信技术还会不断加入更多的高科技专利技术，方便人们的生活和工作。根据前面几代的发展周期，我国5G移动通信网络牌照预计在2019年下半年发放，2020年正式商用，这也将会使通信历史上的又一次伟大变革，值得所有人的期待。
1.2 5 G移动通信网络的特点
使用5G移动通信网络不仅会使得网络平均吞吐率、移动数据的传输速度、互动式游戏等的新兴移动业务等都得到极大地提升，而且还会在人性化设计上有所突破，提高用户体验。在传统经典的移动通信技术中，会用到物理层传输以及信息的编译码等技术。5G通信技术将会摒弃这些技术，而在多点、多用户、多天线、多小区共同合作网络方面做出研究和创新，以提高整体性能。同时，5G移动通信尽可能做到室内无线网络的全面覆盖，加强对高频段资源的使用，结合有线、无线、光载无线组网等技术进行综合使用，使用户能更加方便的使用移动数据网络，得到更加优质的用户体验。
二、5G移动通信的关键技术
2.1新型多天线技术。多天线技术是一种提高网络可靠性和频谱效率的有效手段，目前被广泛用于无线通信的各个领域，如LTE、WLAN等。新型大规模天线技术可以实现更高的空间分辨率，多个用户可利用同一时频资源进行通信，能够大幅度提高频率效率，新型多天线技术可以降低发射功率，将波束集中在很窄的范围内，能最大限度的减小干扰。
2.2高频段的使用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当前，3GHz以下的频谱资源已相当紧张，使用高频段资源可极大的缓解频谱资源的紧张问题，5G低频段为3.5GHz，高频段可能是26GHz。高频段具有带宽充足，设备和天线小，天线增益高等优点，但频率的提升，其损耗、覆盖范围、绕射能力等将受影响，需在后续的研究中加以解决。
2.3同时同频全双工。现有的无线通信系统，受技术条件限制，不能实现同时同频的双向通信，双向链路通过时间或频率进行区分，这造成了资源的极大浪费。同时同频全双工技术可以实现双向链路利用同一频率资源进行双向通信，可将资源利用率提高一倍，其频谱使用更加灵活。全双工需要解决因接收和发送信号之间的功率差异造成的自干扰问题。
2.4终端直通技术。传统的通信组网方式是以基站为中心实现小区覆盖，网络结构不具备灵活性，终端直通技术是一种在系统控制下，允许终端之间通过复用小区资源进行直接通信的新型技术。它能够增加蜂窝通信系统的频谱效率，降低终端的发射功率，实现频谱资源的高效利用。与传统蜂窝移动通信技术相比，终端直通技术不需通过基站中转，减少基站通信负载，节省通信资源，减少终端能耗。在未来的蜂窝移动通信系统中，终端直通技术将使某些特定场景下的移动通信变得更为高效、快捷和直接。
2.5超密集网络。传统的移动通信技术为解决无线通信系统的容量通常采取增加小区部署来提升数据传输速率，随着小区覆盖范围的不断缩小，这种模式难以为继，需要在一些热点区域部署一些低功率的小小基站，形成超密集网络。这些低功率节点部署在宏小区内，与宏小区对室内及热点地区形成重叠覆盖，通过回程链路直接与核心网相连，为移动用户进行服务。回程链路可以使用光纤或数字用户线，宽带接入运营商网络。高密度网络中资源分配采用的网络架构主要分为集中-集中和分布-集中两种。集中-集中式就是各个小小区将测得的干扰情况上报给本地网关，本地网关通过某个准则将小小区分成若干个簇，每个簇内选出一个簇头，由簇头根据簇内各小区的资源需求进行分配。分布-集中式是所有的网络节点通过相互之间的信息交互分成若干个簇，每个簇内选出簇头进行资源分配[1]。超密度网络的部署，在增大有效接收信号的同时也提升了干扰信号，使得网络之间干扰成为制约系统容量增长的主要因素，使其成为一个受限制的系统。如何消除干扰，增强网络之间的协作性都是当前超密集网络方面的研究热点。
2.6内容分发网络
面向众多用户在图像、视频和音频等方面对网络流量的要求，在未来的5G移动通信网络中，影响用户访问质量很大因素就是网络流量的爆炸式增长，这也是当前没有全面放开4G移动通信网络流量资费的一个重大原因。因此，如何有效的分发数据流量，降低网络延迟是目前5G移动通信网络技术的一个很大的难题。这种问题，单纯的依靠网络设备的增加很难解决。因此，内容分发网络从而诞生，主要用来对5G网络的用户网络进行分发，从而提升用户的响应效率，目前的视频网站很多已经使用了CDN分发技术，包括一些云平台也都使用了CDN分发技术。
该技术主要是在传统的网络中增加了智能虚拟网络，建立起来的CDN系统会将用户距离、负载情况、连接状态等综合纳入考虑因素，然后通过一定的计算算法，选择最优的CDN代理服务器，从而实现用户的低延迟响应速度，保障网络和网络质量。当用户发送网络请求时，该网络请求就会被发送到源服务器，然后会被DNS进行重定向，CDN代理服务器中，最合适的那一个会将响应发送给用户，从而用户获得最为优质的服务。源服务器的主要作用就是将内容下发给各个代理服务器，用户就会从最为合适的那一个代理服务器上获得内容。CDN技术的优势就是解决了用户高延迟的问题，热爱打游戏的用户就会知道，延迟过高，会导致网络很卡，然后玩游戏的质量就不高。因此CDN技术，将会成为5G移动通信中最为关键的技术之一。
2.7 5G移动通信网络中其他的关键技术
2.7.1毫米波通信技术
将微波技术向高频做出相关延伸同时将光波技术向低频技术做出发展，就形成了毫米波技术和相关理论。目前，波的频段资源使用就全世界而言，依然是非常有限的。而毫米波资源相对来说要丰富得多，而且对毫米波并没有做到充分利用。5G通信技术中由于增加了收发端的天线数量，这样对波长的要求就变得更高，一般波长不能太长。实验表明，将毫米波技术跟MIMO技术进行结合，会对数据的传输效率有很大的改善。因此。对毫米波的研究也会是5G移动通信时代的重要技术。
2.7.2 D2D通信技术
D2D通信技术在5G移动通信技术中，主要是为了提高用户是体验以及使用质量。最初的D2D通信技术是为了解决蜂窝网络中的流量消耗过大的问题，在5G移动通信技术的研究中，发现这项技术可以使相关设备在基站范围之外也可以连接到蜂窝网络数据。D2D通信技术在通信的距离上，远胜蓝牙技术和WIFI技术；就功耗而言，D2D通信技术比WIFI更有优势；同时稳定性也是蓝牙技术不能达到的。D2D通信技术在实际应用中会给整个5G移动通信技术提供特别的支持。
三、5G移动通信的发展趋势
虽然4G并未实现全国的全面覆盖，但从4G的覆盖速度来看，全面覆盖并不遥远，与此同时，5G的核心技术已经基本研究到了深层阶段，据估计，5G移动的研究和发展是信息化社会必然的结果，也是社会各领域、各产业发展的要求。同时，相比于4G，5G技术更加关注用户的体验感受，在智能化方面会继续深入研究，同时5G技术还将实现低能耗，也因此会覆盖更加多样化的领域，不仅满足用户随时随地快速联网的要求，还会将网络与用户生活领域的更多设施相结合，比如交通工具和医疗器械等，为用户生活带来更大便捷。最后，也是目前已经逐渐在一些领域崭露头角的虚拟现实技术，未来将通过5G系统将这项技术推广出来，为用户带来更多极致的体验。
结束语：
随着时代的快速发展，5G技术在不久的未来将正式投入使用，满足用户更高层次的需求。但现阶段核心技术虽然已经有了较为深入的研究，但大规模推广依然有难度，因此在未来使用前应当先进行足够的实践，只有理论与实践相结合，才能保证5G技术的正常运行。
参考文献：
[1]周正宇.5G终端业务发展趋势及技术挑战 2017.2
[2]李周.面向5G的分布式移动云计算协同架构与管理机制 2016.12
[3]毕艳军.移动通信中的数据传输技术探究 2015.12
论文作者:吴炜
论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期
论文发表时间:2019/7/8
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