5G移动通信发展趋势与关键技术研究

发表时间：2020-10-16T06:11:27.259Z 来源：《现代电信科技》2020年第7期 作者： 潘晓东

[导读] 当前，云计算、物联网等新兴产业的发展为网络技术提出了新的要求，在信息通讯过程中网络的安全性、可拓展性、灵活性都提出了更高的标准。

（吉林吉大通信设计院股份有限公司 吉林长春 130012）

摘要：当前，云计算、物联网等新兴产业的发展为网络技术提出了新的要求，在信息通讯过程中网络的安全性、可拓展性、灵活性都提出了更高的标准。5G移动通信技术基于4G通讯技术系统发展与完善，5G在其关键技术中制定了更高的统一标准在具体的用户体、连接密度数、峰值速率等技术参数中追求频谱效率、成本效率与功效的统一。为此，本文主要分析5G移动通信发展现状与趋势，并研究5G移动通信的关键技术。

关键词：5G移动通信；发展趋势；关键技术 导言

5G移动信号技术是相对于4G信号而言的新一代移动通信技术，其将在近几年取代4G技术成为未来移动通信的主流。相对于4G技术，5G信号具有更快的传输速率和更高的质量，而且5G信号的覆盖范围将会更广泛。另外5G能够与其他相关技术结合，形成一个功能强大的移动通信网络技术，可带给用户更加便捷的使用体验。基于此，本文就针对5G移动通信发展趋势与关键技术展开研究。 1 5G移动通信的发展现状

在4G移动通信时代，我国的相关通信技术标准与专利远远落后于西方的一些发达国家，使得我国的通信技术需要为其他国家支付额外的技术专利费用。但在即将到来的5G移动通信时代，以华为代表的企业充分展现出了强大的技术实力，5G相关的技术专利在全球占有很大比例，是最有话语权的一个企业，甚至为了制约华为5G通信技术的发展，美国以窃听国家安全信息等各种莫须有的罪名强加于其身上，但依旧无法阻止华为5G移动通信技术的快速发展，这也充分展现了全球对即将到来的5G时代中的5G移动通信技术的高度重视。此外，除了华为企业外，三星电子有限公司（韩国）、NTT DoCoMo（日本）等在5G移动通信技术研究方面也取得了重大的成就。但是从整体上来讲，目前各国在5G通信方面处于试验研究阶段，需要进一步的普及与推广。 2 5G移动通信的发展趋势

在5G移动通信技术的快速发展过程中，研究重点主要集中于5G基站的建设及数据传输速率的提升等方面。第一，作为新一代移动通信技术，5G将在现有4G技术的基础上，考虑更多无线覆盖的服务状况，综合用户体验、传输时延等方面的要求，通过进一步提升信号传输速率，在用户“无感”的情况下完成数据传输任务。如预计在5G移动网络下，下载一部电影仅需要1秒钟的时间，用户再也不用等待电影刷新，盯着屏幕上的小光圈发呆。这主要是由于在5G技术的支持下，移动信号传输速率以及资源利用效率将得到大幅度地提升，可以在计算机技术、网络技术等的配合下，优化网络服务功能。第二，5G移动通信技术的研发，将拓展通信技术应用领域，满足海量传感设备运行需求，优化设备工作性能，支持实际生产活动的开展。在5G移动通信技术的应用下，可以利用其自感知和自调节功能，保证移动网络运行状态良好，持续稳定的为用户提供服务。这对许多对通信质量有较高要求的社会生产领域，无疑是一次根本性的技术创新，可以帮助这些生产领域摆脱对有线通信网络的依赖，真正发挥网络化管理的优势。第三，5G移动通信也对移动通信服务的细节展开了深入研究，能够针对不同用户的特点，提供不同的技术解决方案，在有限的资源投入水平下，最大化的提升通信效率和通信质量。例如通过探索多点、多天线、多小区、多用户的写作组网方式，从总体架构设计上进行优化，提高系统的实践应用水平。在室内无线网络覆盖方面，也可采用与有线网络、光纤网络相结合的形式，充分满足用户的实际需求。第四，5G网络的应用还可以实现根据业务流量的实际情况，调节网络资源，提高网络资源利用率。在此情况下，也能够帮助移动运营商降低运营成本，集中资源扩大5G网络的覆盖范围。所以，5G技术已在部分关键技术中取得了突破性进展，其中5G通讯技术的需求以及关键技术指标的制定已基本确定，5G通讯技术的主要方向应用在移动互联网、物联网，为人们工作生活构建高效信息交流平台。5G除了在移动通讯行业有交了质的飞跃，也充分优化无线通信速度能为互联网物联网等领域的发展提供技术支持。

3 5G移动通信的关键技术 3.1 无线传输技术

在5G移动通信的发展中，以下3点是保证良好实用性的关键无线传输技术： 3.1.1大规模MIMO技术

大规模MIMO技术具有较多的优势，利用大规模MIMO技术可以深入地挖掘和拓展空间，同时可以有效的掌控维度，不同用户可以在同一时间通信，并且无需提升基站密度，利用大规模MIMO技术在狭窄的区域当中可以实现集中波束，降低干扰因素的影响，有效提升功

率。但是大规模MIMO技术也存在缺陷，例如大规模MIMO技术通常都是利用TDD系统和单天线，用户数量不断增加，单天线数量也会因此提升。

3.1.2基于滤波器组的多载波技术

在无线通信系统当中普遍利用多载波技术，有利于提升频谱效率，可避免出现多径衰落问题。在移动通信当中利用OFDM技术，可以发挥出抗多径衰落的优势，但OFDM技术也存在避免，这就进一步推出了基于滤波器组的多载波技术的优势，可有效弥补OFDM的不足。基于滤波器组的多载波技术可以单独处理子载波，并且可有效解决子载波的同步状况，同时也有利于控制子载波的相互干扰问题，所以在设置各载波的带宽目标的过程中，也可以灵活控制各个载波。 3.1.3同时同频同双工技术

同时同频同双工的通讯技术是指在移动通讯领域中同时通讯、同频接受的通讯方式。从理论上而言，采用同时同频同双工的通讯技术的通信系统中频谱利用率为传统通信技术的通信系统中频谱利用率的2倍。随着硬件软件发展的不断完善，数字信号处理技术也有了一定的发展进步，在5G移动通讯中应用同时同频同双工技术，在一定程度上提升了频谱的灵活性，但在实际应用过程中也必须考虑由于实际设备中带来的干扰难题，避免由于设备终端的干扰而导致同时同频同双工技术对于提高频谱利用率的效果。 3.2 无线网络技术 3.2.1超密集异构网络技术

考虑到5G移动通信系统的设计需要，对应网路需使各类无线网络共存，换句话说，5G通信系统必须采用多种无线接入方式来确保其顺利运行。超密集异构网络技术融入后，节点及终端之间的距离有效缩短，强化了整个系统的灵活性，具有增加容量的作用。具体应用过程中，技术人员应适当优化网络动态部署技术，条件允许情况下，可利用有线回传方式来实现。 3.2.2自组织网络技术

传统网络成本控制中，如何进行低成本、高质量的网络部署及运维，始终都是必须考虑的问题。全新网络环境下，仅仅凭借人工操作的方式并不可取，5G移动通信系统又是协同多制式共存的异构网络，在运营业务日益变化的形势内，网络部署需快速适应此种变化。自组织网络技术开始出现，集网络部署、故障诊断与排查、运维于一体，有助于5G网络稳步发展。 4 结语

总之，5G移动通信技术的进步源于4G的技术与人们更高的通讯服务需求的逐渐拉开的差距、源于通讯技术关键技术的研发与完善。5G移动通信技术基于4G致力于为信息通讯业务提供更高速、大容量、高标准的服务，满足连续广域覆盖、热点高容量、低功耗大连接和低时延高可靠的主要功能。未来5G移动通讯技术应用于人们工作生活进入商业化发展阶段是必然趋势，5G通讯时代技术致力于提供更高效率的通讯服务的同时也在大力研发降低管理成本，毫无疑问5G通讯时代会给人们带来更大的便利。 参考文献：

[1]彭景乐.5G移动通信发展趋势与相关关键技术的探讨[J].2017.

[2]尤肖虎，潘志文，高西奇等.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J].2017. [3]王剑.5G移动通信发展趋势与相关关键技术的探讨[J].2018.