5G移动通信发展趋势与若干关键技术分析

卢红霞 康田 刘蒙琦

【摘 要】移动通信技术的进步给人们的生产与生活带来了翻天地覆的变化，虽然当下4G技术的应用取得了良好的效果，但随着科技的发展，4G仍有不少突破性的发展空间，未来移动通信的发展方向必将是5G技术。基于此，本文将通过对5G技术的介绍，进而对其发展趋势和若干关键技术进行探究，以期为通信技术的发展提供有价值的参考。

【关键词】5G；移动通信；关键技术

随着对移动通信技术研究的深入以及科技的推动，相信5G通信技术将会很快走进我们的生产和生活。现阶段各国均进行了相关技术研究，但现阶段的5G通信技术的研究方面仍存在不少问题。在这样的时代背景下，对5G移动通信发展趋势及若干关键技术进行相关的分析和探究则显得尤为必要。

一、有关5G移动通信的相关概述

5G移动通信，是指伴随着物联网产业的急速发展，其对网络速度也提出了更高的要求，这在一定程度上也推动了5G移动通信技术的发展；简单来说，它是在4G技术的基础上发展起来的第五代移动网络。具体而言，具有如下特点：

首先，相较于4G技术，5G移动通信的传输速度可以高出上百倍。举个简单的例子，现在我们用4G下载一部高分辨率的电影可能需要近一分钟左右，但在5G移动通信下，只需几秒钟就可以完成了。

当然，除了以每秒1G左右的速度进行相关數据的传输以外，伴随5G移动通信技术的不断发展和进步，对于整个移动网络而言，其信号覆盖面不仅将会更加广阔，而且也非常重视室内移动通信技术的发展，这对于提高室内信号和构建良好的无线移动网络无疑起着巨大的推动作用。

另外，5G移动通信在不断提高技术的同时，也格外注重用户的体验。就目前的移动网络，其在安全性和稳定性上并不能得到十足的保证，不仅如此，其收费也是相当高的。而5G移动通信可以实现对用户网络使用情况地实时监控，同时还具有频谱效率高、性能更加优化等优势，在保障用户体验的同时，也大大降低了运营成本。

二、有关5G移动通信技术的需求发展趋势分析

随着社会的发展，人们对移动通信技术相应地也提出了更高的要求，5G移动通信随之也成为了人们关注的重点和未来移动通信技术的新标准。据推测，在2020年左右，5G移动通信技术将会全面普及并成为最主要的通信系统。相较于4G，5G移动通信不管是在系统安全性，还是网络覆盖性及用户体验性等方面都有了显著提升；同时，通过引进全新的体系和结构，也使得其更自动化和智能化。根据调查和分析，其发展趋势主要包括以下几方面：

其一，5G移动通信可以更好地满足人们对虚拟现实的需要。由于5G移动通信可以将听觉、视觉等感觉方面的技术进行集合，进而能通过模拟系统带来3D全新的感应。如此一来，不仅能给人们带来全新的生活体验，而且也能更好地满足人们对虚拟现实的需要。

其二，5G移动通信可以更好地满足人们对传输速率的要求。由于5G移动通信具有传输速度快的特点，因此在5G移动通信技术下，用户可以获得更加高速的速率，可以实现随时随地获取并欣赏到高清的视频和更加便捷的获取信息，进而给用户带来更加优质的体验。

其三，5G移动通信可以更好地满足人们对智能城市的需求。智能城市，是指在物联网及云计算科技的推动下，促进网络平台和现实世界的结合，进而给人们带来更优质的体验和服务。未来通过5G移动通信，在其高质量、高速度的网络服务下，人们能使相关的智慧服务进行更加便捷地使用和支付，从而真正满足智能城市的需求。

其四，5G移动通信可以更好地满足物联网的需求。随着物联网的发展，在未来，物体能通过一系列的感应装置和相关的网络运行实现智能化的处理，从而实现对物体的有效定位、管理和跟踪。

三、有关5G移动通信的若干关键技术分析

就5G移动通信而言，为了能给用户提供更好的使用体验，其在技术上也进行了诸多的革新，特别是在无线网络技术和无线传输技术方面。

（一）有关无线网络技术的分析

对于全双工技术来说，其是之前的2G、3G、4G通信技术所不具备的；该技术的目的主要是为了实现信号的同时和同频传播，全双工技术的应用不仅能使能源消耗得以大幅降低，同时也能进一步提高频谱的应用效率，进而提升5G移动通信的效益。

对于多载波技术来说，其是决定5G移动通信技术数据速率高低的主要原因。当前移动通信技术大多采用的是OFDM技术，虽然该技术提高了系统的频谱效率，也得到了广泛的认可和应用，但仍受到大范围的宽带频谱空白这一限制。而多载波技术是基于滤波器组基础建立起来的，不仅可以增强频谱效率，而且也能实现对多径衰落现象的对抗和处理，是无线天线技术应用系统中最为广泛的应用技术之一。

大规模的MIMO技术，也就是我们常说的多天线技术，其不仅使得频谱效率和传输速率得到了极大的提升，同时也将系统容量提升到更高档次。这一技术的应用，可以实现不同用户在同一范围、同一时间中自由灵活地开展通信活动；同时，大规模的MIMO技术也可以把波速控制在相对狭隘的区域，进而降低空间的干扰度，使波速功率得以进一步的增强。

（二）有关无线传输技术的分析

就无线传输技术而言，其主要由超密集异构网络技术和自组织网络技术等关键性技术所构成。此外通过网络的自我配置、自我愈合以及自由化性能，不仅使5G移动通信网络性能得以保障，同时也能使人力资源的工作负担得以降低，进而降低了投入成本。而对于超密集异构网络技术，由于其缩短了网络节点之间的距离，进而使得网络传输的功率和频谱效率得以极大提高，为5G移动通信性能技术的应用奠定了坚实基础。

结语：

随着我国经济的发展和科技的进步，同时随着5G移动通信技术应用条件的日渐成熟，相信将在不久的将来其必会投入使用，也必定会为我们带来更好的用户体验。不过值得注意的是，目前5G移动通信技术正处于研发阶段，相关部门在研发过程中，应熟练掌握其中的关键技术，并结合人们的具体生活实际，进行更优化的研发和设计。

参考文献：

[1]尤肖虎，潘志文，高西奇，曹淑敏，邬贺铨.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J].中国科学：信息科学，2014，（05）：551-563.

[2]彭景乐.5G移动通信发展趋势与相关关键技术的探讨[J].中国新通信，2014，（20）：52.

第一作者简介：

卢红霞，1980.12.14，工程师。

（作者单位：河南黄河河务局信息中心）