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摘要：本文主要从５Ｇ 移动通信的概念及其应用前景；5G 移动通信的关键技术等几方面探讨了本文主题，旨在与同行共同学习，共同进步。
关键词：5G；移动通信；发展趋势；关键技术
如今，在社会经济、网络技术与计算机技术的快速发展推动作用下，移动通信技术得到了飞跃式的发展与进步，从最开始的 2G 网络逐渐发展到 3G 网络，再到现在的 4G 网络。每一代网络的出现与应用都是对移动网络技术进步的充分肯定与证明。为进一步促进移动网络技术发展，加快新一代 5G 移动网络的来临，有需要对 5G 移动网络应用现状与发展趋势进行关注与分析。
一、５Ｇ 移动通信的概念及其应用前景
1.对于５Ｇ移动通信还未出现较为正式的定义，普遍的定义为传输的速率在１０ＧＢ ／ｓ以上的移动通信技术。５Ｇ是在现有的无线技术基础上，不断地发展新技术来构建较为长期、稳定的网络社会。５Ｇ与传统智能化网络区别在于，它是面对用户的体验为中心，更多地是为了满足用户的要求，不再仅仅依靠技术来实现新型的智能化自主网络。对５Ｇ 移动通信的技术要求是，能使数据的流量在原有的基础上，增长１０００倍左右。但其关键的技术是为了构建网络社会，满足用户高速的传输需求，保证通信网络的高容量和可靠性等要求。我国对 ５Ｇ 通信技术的目的为能够具有较高的频谱利用率和最低的功耗，把以往的３Ｇ、４Ｇ移动通信网络密切地联系起来，使新型的移动通信网络能满足未来 １０年人们对移动互联网流量大量增长的需求。
2.５Ｇ移动通信技术的应用前景主要有５点：
（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５００～１０００亿个之间。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１０Ｍｂｉｔ／ｓ以上，但对于较为特殊的用户能将速率提升至 １００Ｍｂｉｔ／ｓ。
（4）缩短了时延，提高了可靠性
５Ｇ移动通信网络是以用户的体验为中心，降低时延能满足用户随时随地体验更多的在线服务。５Ｇ 的时延相对于 ４Ｇ来说，缩短了５～１０倍。同时，对于关系生命及财产等特殊业务，提高了端到端服务的可靠性。
（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。
二、５Ｇ 移动通信发展趋势
1. 与 4G 网络相比，5G 移动网络应当在能效、传输速率、资源利用率与频谱利用率上达到更高的水平、更高的安全级别，同时在用户体验与无线网络覆盖方面也应有所显著改善。即5G移动网络将会更加智能化，更能满足用户的流量需求，并具有网络自调整与自感知等优点；这是新一代移动网络发展的必然需求。从 5G 移动网络当前研究状态来看，其在今后的发展过程中，将在以下三方面得到重点发展与提升：
（1）采用新体系结构，使整个移动通信系统吞吐率高出当前网络的 25 倍
（2）采用新技术，使资源利用率相比于4G 网络至少提升 10 倍。
（3）大力开发可见光、高频段与毫米波等频率资源，在提高频率资源利用率的同时使频率资源比 4G 网络提升 4 倍。
2.根据信息技术当前发展趋势分析，未来 5G 移动网络的工作重点将包括如下几点：
（1）5G 网络将突破点到点传输和信道编码、译码方式，将其扩展成多小区协作组网、多用户、多点、多天线的传输方式。
（2）用户体验是移动网络发展的核心宗旨，是运营商留住与吸引客户的重要手段，更是 5G 移动网络性能评价的关键指标，所以 5G 移动网络在创新技术的同时，将会更加注重对传输时延、虚拟现实、交互等业务的支持。
（3）现在移动网络大多使用低频段频谱资源，5G 移动网络将在频率资源利用率方面进行大幅改善，通过结合无线与有线技术，采用光载无线组网等多种先进技术来解决高频无线电穿透力弱问题，从而获得更多频谱资源，提高高频段资源利用率。
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（4）室内通信作为移动网络应用的主要场所之一，5G 网络将对室内无线覆盖性能进行大范围优化，从而提高用户体验。其五，5G 移动网络将采用软配置方式，使运营商可以根据用户流量动态变化来对资源进行适当调整，从而避免资源的浪费，为运营商节约运营成本。
三、5G 移动通信的关键技术
1. 无线传输技术
（1）大规模 MIMO 技术。在无线通信系统中，多天线技术可以显著提高系统频谱和传输可靠性。通过大量的发射和接收天线，MIMO 信道的容量可以大量增长。因此，大幅度提高系统容量的有效途径之一就是增加天线的数量。在大规模的MIMO 中，大量的天线配制在基站中，同时大量的用户可以被服务于同一时频的资源上。天线的配制方式有两种：大量集中放置于同一基站形成大规模集中式MIMO；分布放置于多个节点中形成大规模分布式 MIMO。大规模 MIMO 的优点在于：首先，提高MIMO的空间分辨率，大规模MIMO可以满足在同一时频资源支持若个用户；其次，大规模 MIMO可以使波束在很短的范围内集中起来，从而降低了由于波宽较宽而产生的大量干扰；再次，大规模 MIMO 拥有很高的功率效率；最后，大规模MIMO由于其较大的天线数量而拥有最佳的线性检测器。
2.关于滤波器组的多载波技术
多载波技术在无线通信系统中有着非常广泛的运用，它能够有效提高频谱效率，对一些多径衰落现象进行对抗。但是我们能够看到，OFDM技术也存在着一些不足之处。例如，由于各子载波具有相同的带宽，因此在运行的过程中需要保持同步，各子载波必须保持正交现象，这在很大程度上严重影响到了使用的灵活性。为了更好地解决这一问题，因此采用了基于滤波器组的多载波技术。这一技术能够广泛用于雷达信号处理、信号处理等方面。基于滤波器组的多载波技术，它不再需要各载波之间进行正交，也不需要再进行插入循环前缀。它既能够实现各载波之间的带宽设置，同时也能够保证其灵活控制，从而对一些细小的零件进行控制。
2.无线网络技术
（1）超密集异构网络技术在5G系统中，由于其拥有无线传输技术，因此其注定是多种无线接入形式的。在超密集异构网络技术中，由于网络密集程度较高，因此使得网络节点离终端更近，从而能够有效的促进频频效率以及功率的提高，并且在更大程度上提高了网络系统的容量，在灵活性方面也得到了提高。虽然超密集异构网络技术为5G移动通信提供了更加美好的前景，但是，由于节点之间出现距离减少的现象，导致系统中也在不断的出现问题。因此，这就需要针对这一技术进行改进。在这一基础上，可以通过利用有线回传方式，这不仅能够有效的节约资源，同样也能够有效的简化程序，使得移动通信运行更好的发展。
（2）自组织网络技术
为了和传统的移动通信技术相区别，减少人力和物力资源的投入，因此在满足客户需求的同时，提出了在移动通信中运用自组织网络技术的概念。这一概念中，是通过在网络中引入自组织能力，其中包括了自我配置、自我优化等等，从而在更大程度上减少人工的干预。目前，自组织网络已经明显呈现出优势。
（3）内容分发网络
内容分发网络是为了有效地解决互联网质量而提出的一种新的概念。传统情况中，一般内容的发布都由提供商完成。随着互联网访问的急剧增加，服务器很容易出现高负载的现象，使得网络更加拥塞，网站响应的速度也越来越慢。在此情况下，采用缓存服务器，并且将这些服务器尽可能地分布到比较集中的区域中。根据网络流量和节点之间的连接关系，用户信息会导向距离最近的服务点上，这样可以使得用户就近选取内容，从而很好地解决网站响应速度慢这一情况。
3. 软基站
作为一项重要的无线移动平台，将5G软基站融合于同一个硬件平台中，使其适应各种不同的软件需求，从而打破传统的方式，对网络进行重新架构，使其能够更加灵活地进行通信，从而达到真正意义上的精简管理，节约建网的成本，从而更好地服务于5G移动通信建设，在更大意义上实现管理提高。
结语：
在 2G、3G以及 4G移动通信技术已经取得突破性进步的今天，5G移动通信开始逐步走进人们的视线，其未来的发展趋势和自身的关键技术也成为人们关注的重要内容。相对于之前的 2G、3G以及 4G 移动通信技术，5G 移动通信技术在具有传输速率更快、资源利用率更高、无线覆盖率更广以及用户体验性更强等一系列优点。因此，对于 5G 移动通信的关键技术要进行充分的探索和讨论。
参考文献：
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论文作者:杨泽伟
论文发表刊物:《基层建设》2016年36期
论文发表时间:2017/3/29
标签：网络论文; 移动通信论文; 用户论文; 发展趋势论文; 技术论文; 载波论文; 关键技术论文; 《基层建设》2016年36期论文;