摘要：在计算机网络蓬勃发展的背景下，我国的通信行业得到了显著的发展和壮大，从以往传统的2G发展为3G，到目前社会中普遍应用的4G，属于一个阶梯性上升的历程。未来5G技术将成为通讯行业发展的必然趋势，能够更加充分的保障通讯的高速和稳定，使网络服务功能得到大幅度提升，充分满足用户的使用需求。
关键词：5G移动通信；关键技术；无线网络；大规模MIMO；
引言
随着网络通信的不断发展，5G移动通信技术成为该行业未来发展的必然趋势，其能够符合互联网以及用户对通讯稳定方面的需求，为人们的生产生活提供更加便利的服务。本文将对5G移动通信技术的应用进行分析，并对此项技术发展和应用的趋势加以阐述。
1 5G移动通信系统的关键技术分析
1.1无线传输技术
1.1.1大规模MIMO的无线传输技术
MassiveMIMO在应用方面的优势主要体现在以下几方面：（1）与现有的MIMO相比，MassiveMIMO的空间分辨率显著增强，可以在不需要增加基站密度和带宽的条件下，使频谱效率大幅度提高。（2）MassiveMIMO可大幅降低发射功率，从而提高功率效率。（3）MassiveMIMO可将波束集中在很窄的范围内，以大幅度降低干扰。（4）当天线数量足够大时，系统采用最简单的线性预编码和线性检测器即可，并且可以忽略噪声和不相关干扰的影响。根据天线配置的方式不同，大规模MIMO可分为集中式的大规模MIMO和分布式的大规模MIMO。数量巨大的天线集中配置在一个基站上，形成集中式的大规模MIMO。5G无线接入网将在小蜂窝网络中使用大规模MIMO，即在宏小区采用较低频段全方位提供控制平面业务，小蜂窝则利用毫米波频段，使用高度定向的大规模MIMO波束承载用户平面的通信业务。在5G频段，包含几百数量级天线的阵列是可行的。如此大量的天线可以用来产生非常窄的高能量束，以抵消毫米波很高的路径损耗，从而使实现高阶多用户MIMO（MU-MIMO）成为可能，从而提高小蜂窝容量。在最近的试验中，使用配置多达64单元8天线阵列间距0.7λ（15GHz频段）的基站，能够为多用户MIMO系统传输8空间波束。在另外的试验中，在低于6GHz频段，一个具有192个天线的基站能够维持与23个移动终端的连接，每个终端都有8天线的线性阵列。在这个试验中，通过使用多用户MIMO，基站可以向不同终端提供多达24个空间波束，其中，每个终端课接收多达3个波束。大规模MIMO的另一应用方向是分布式大规模MIMO，即使用多个波束同时从不同的基站发射到同一个移动终端，从而降低天线面板之间的相关性，并提高吞吐量。此外，当终端移动时，附近障碍物的反射可以使沿终端轨迹的不同波束组合实现最低波束相关。因此，当基于传输过程中由移动终端发送到基站的信道状态信息进行波束选择时，绝大多数的小区都可以获得更高的吞吐量，而不是选择接收具有最高功率的波束。简而言之，当大规模MIMO配置在更高频段（比如毫米波），当波束从不同位置的基站传输到一个特定的终端时，或者当波束被基于CSI连续选择，所以被建筑物反射的波束可以用来获得波束间更低的相关性，因此通信系统的性能得到提高.
1.1.2基于滤波器组的多载波技术
在5G移动通信系统中，需要高达1GHz的带宽来满足高数据速率的需求，目前常用的OFDM技术由于难以利用不连续的频谱资源，所以不能满足5G移动通信系统的要求。研究人员进行了大量的研究发现，基于滤波器组的多载波能够有效的利用零散的波谱资源，能够有效的满足5G系统的需求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在这种多载波技术中，多载波的调制工作由发射端通过合成滤波器组的方式实现，而多载波解调则是由接收端通过分析滤波器组的方式实现的，同时，成员滤波器都是由原型滤波器经载波调制而得到的调制滤波器.
1.1.3全双工技术
所谓的同时同频全双工技术，顾名思义就是指在同一个信道上，在发送信号的同时也接受信号，实现两个方向的同时操作。简单一点来说，就是指将以往通信双工节点中存在的干扰屏蔽，然后在利用信号机发射信号的同时接受信号，通过同时的操作来提高频谱效率，此技术和传统技术相比较，更加的先进，而且工作效率也更高.
1.2无线网络技术
无线网络技术最主要包括超密集异构网络技术、组织网络技术、软件定义无线网络和内容分发网络等几种关键技术。其中在超密集异构网络技术中，激活用户数和站点数的能够达到1：1的比例，从而使网络节点能够更接近终端，使功率效率和频谱效率等都得到较大的提升，进而使系统的容量得到提升。自组网络技术是指使网络具有自组织能力，也就是实现网络的智能化，使其具备自配置、自由化和自愈合等功能，从而使网络规划、部署、维护、优化和排障等工作都可以自动进行，降低运营的成本，实现高效的网络运行，更好的满足客户的需求。软件定义网络这一技术的基本内容是实现路由器中路由决策等控制功能和设备的分离，然后由中心控制器通过软件来统一的控制这些功能，从而使控制和转发两种功能的分离，实现更加灵活的控制，并且使设备便得更加的简单。
内容分发网络使用缓存服务器，并且会将其分布到用户访问较为集中的地区，在工作过程中，其会在综合考虑网络流量和各节点的连接、负载状况以及到用户的距离和响应时间等各种信息，然后将用户的请求重新导向离用户最近的服务节点上，这样用户就可以在最近的服务节点获取所需要的内容..
2 5G移动通信技术的发展趋势
2.1智能交互
在5G时代背景下，将实现无人驾驶汽车间的数据交互以及人工智能交互，并且还能够使虚拟现实、远程医疗等技术成为现实，对未来生活产生一定的改变。除了人们的手机、电脑能够与网络相连，汽车、门锁，甚至是宠物项圈都可以连接到网络当中，方便找回宠物；同时冰箱在与网络连接之后，也可以及时提醒主人缺牛奶了；将桥梁、建筑物与网络相连后，一旦其质量方面出现缺陷，将会及时响起警报，方便政府对其进行监测，对质量问题提前预防；病人也可以通过佩戴相应设备，使医生能够对其身体特征进行监控，便于进行科学的治疗使其早日康复。
2.2万物互联
从4G时代开始，智能家居行业诞生，但是只是停留于初级阶段，因此4G技术与真正“万物互联”之间在技术方面还存在较大的差距。但是，5G时代到来以后，其极大的流量将能够充分符合“万物互联”发展的需求。在未来的发展中，5G将会凭借自身大规模、短延时、低功耗的优势推动物联网的迅猛发展，进而在交通和自动化领域中实现物联网的普遍应用，真实实现“万物互联”。
结束语
随着科学技术的发展，通迅行业得到了显著的发展和壮大，5G技术成为未来发展的主要方向和趋势。但是，此项技术的发展也将遇到诸多阻碍。对此，应认真吸取2G、3G、4G技术的优点，使自身的功能不断完善，发挥关键技术在该行业中的积极作用，使我国能够为国际贡献出更多的科技成果，在引领5G技术的发展和应用中，实现合作共赢。
参考文献：
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[3]刘影帆，孙斌.5G移动通信技术及发展探究[J].通信技术，2017，50（02）：287-291.
论文作者:袁加来
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/29
标签：波束论文; 技术论文; 终端论文; 基站论文; 天线论文; 滤波器论文; 载波论文; 《基层建设》2018年第8期论文;