5G移动通信网络关键技术探讨

陈宁

摘 要：随着移动通信技术的不断发展，移动网络用户的基数呈逐年增加的趋势，相应的对移动通信网络的传输效率、稳定性与安全性提出了更高的要求，为满足未来的移动通信需求，扩展移动通信数据的存储空间，我国已经投入了关于5G移动通信技术的研发，成立了5G研发技术小组。当前我国的5G移动通信网络已经进入了阶段性实验阶段，相信在不久的将来5G会同当前的3G、4G一样得到广泛的普及与应用，开创全球移动通信网络的新局面。文章就主要围绕5G移动通信网络構建过程中的关键技术进行探讨分析。

关键词：5G;移动通信网络;关键技术

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）13-0037-02

随着全球范围内计算机信息技术的发展，使得当前的移动通信网络技术逐渐趋于成熟，相应的移动通信数据流量、移动通信业务、移动客户数量出现了激增，当前的4G移动通信网络必然不能满足未来的网络通信需求，在这样的背景下，关于5G技术的研究被放到更加重要的位置。相比于现有的3G和4G移动通信网络，5G通信技术最大的优点就在于能够优化整体移动通信网络的使用性能，极大地提升移动通信网络的可靠性和安全性，在保证数据传输效率的基础上还能够扩大基础用户数量，保证移动通信网络的流畅性。目前我国与世界其他国家展开积极的技术合作与交流，争取早日使5G移动通信网络问世，使人们享受到更加优质的移动通信网络服务。由于5G移动通信网络尚处于研究阶段，无论是技术标准还是应用系统都尚未完善，本文就主要从分析5G技术的主要特点入手，对目前5G移动通信网络架构中使用到的关键技术进行探讨研究。

1 5G移动通信网络的主要特点分析

1.1 数据传输效率大大提升

在设想的完善的5G移动通信网络中，数据传输效率将会大大得到提升。主要就是指在利用5G移动通信网络进行数据传输时，从传输端到接收端所使用的时间甚至可以用毫秒来计算，这种高速的数据传输主要就得益于5G通信技术对高频率这一频谱波段的应用，在之前的移动通信网络架构中，高频率的频谱资源往往处于受限状态，我们可以实现中低频率频谱资源的高效传输，但是却不能有效的利用高频谱资源，而通过5G移动通信网络中的无线传输技术，可以大大的降低对高频段使用的限制，也就极大地提高了数据传输的效率。

1.2 移动通信网络的整体性能更加趋于稳定

5G移动通信网络的架构还能使整体的移动通信网络性能更加趋稳定。基于当前4G移动网络通信的通信模式主要是针对两个终端之间的信息传输码进行转换来实现信息数据的传输，随着移动通信网络中数据量和用户数量的增加，这种单一的转换方式将会严重降低移动通信网络的传输质量，用户在使用过程中就有可能会出现网络延迟、卡顿、传输速度降低等的情况，从而影响移动通信的质量。而5G移动通信技术的应用能够很好的解决这一问题，通过利用多天线和多载波技术，可以实现整体移动通信网络地区间的协作与连接，通过整体架构有效的提高了促进空间资源的传输效率，避免了其他因素的干扰，也就确保了移动通信数据的稳定传输。

1.3 移动通信业务范围逐渐扩大

当前移动通信技术已经全面的融入了我们的日常学习、工作和生活，改变了人们的生产方式，这也就使得人们对移动通信的业务需求逐渐趋向多元化，为满足不同用户的通信需求，就必须要对当前的业务范围进行拓展，逐渐开发新型移动业务。在5G移动通信网络的设计理念中，将重点放在用户无线网络的全覆盖上，通过室内室外的互相连接可以实现不同移动业务之间的转化，随时随地的满足用户的用网需求。另外5G移动通信技术还将增加剩余业务支持功能，用户可以自主的支配剩余业务量，从而实现移动通信网络资源的效率最大化，还可以进一步完善移动通信网络服务体系，如图1所示。

1.4 实现了运营成本的降低

5G移动通信网络在架构的过程中，其所应用的服务器和软件系统都朝着节能降耗的方向发展。通过创建移动通信网络数据实时监测平台，可以对各类网络资源的使用情况和利用效率进行分析，从而对相应的移动通信业务进行及时地调整，这样可以有效地减少对移动通信网络资源的浪费，为运营成本的降低创造了空间。另外通过对移动通信网络用户的需求分析，可以根据用户使用数据流量的变化进行自我调整，也就保证了移动通信网络的运行质量，在降低运营成本的同时又增加了客户满意度。

1.5 更加符合未来网络用户的需求

5G移动通信网络的架构紧紧围绕着用户这个中心来展开，所研发的5G移动通信技术也更加面向于用户体验这个方面，在研究测试阶段我国5G研制小组也积极的与测试用户进行配合，以确保用户在使用过程中的数据流量稳定性。尤其是随着3D技术得不断发展，许多网络游戏在画质和体验度上都实现了立体多维化的展示，相应的对数据传输和网速的要求就大大提高，5G移动技术通过全频率覆盖、多波段传输能够满足用户的各种需求，通过综合考量用户体验结果，可以实现对5G移动通信网络的进一步优化。

2 5G移动通信网络构建中的关键技术研究

2.1 多天线技术

多天线技术是5G移动通信网络构建过程中使用到的最为核心也是最为基础的技术之一。多天线技术也被称为大范围MIMO技术，该项技术对于提高移动通信网络的传输效率有着最为直接的影响，同时多天线技术的利用还可以有效的拓展移动通信网络的传输途径。所谓的多天线技术顾名思义就是指在架构5G移动通信的无线通信网络中要使用数量较多的通信天线，每个移动通信信号发射基站都必须配备一定数量和密度的通信天线，从而保证所获取和传输的通信网络信息资源能够做到全覆盖，在此基础上可以统计数据的高效传输。所应用的通信天线数量的多少直接决定了高低频谱的覆盖范围，大范围的通信天线布局还能够有效的提升移动通信安全，最大限度的减少无线电波对传输信号的干扰。

2.2 多载波技术

在进行5G移动通信技术应用的过程中，多载波技术是保证5G移动通信网络可靠性和稳定性的前提和关键。在进行移动通信数据信号传输的过程中，由于高低频谱之间转化效率的不一致，针对不同的网络信号传输途径就容易出现你强他弱等的现象，从而无法满足多频率的需求。通过运用多载波技术可以通过设计相应的滤波器实现对高低频谱的统一转化，在滤波器的作用下可以均匀的配置不同波段移动通信网络信号的传输速度，也就保证了移动通信网络的稳定性。除此之外，通过利用多载波技术可以实现对移动通讯信号通道的测试，在测试过程中可以发现多途径传输产生信号衰弱的原因，在此基础上可以研究智能化的调整技术，实现移动通信网络数据流量的自我调节，从而避免多径衰弱问题。

2.3 双向通信技术

双向通信技术也是用于5G移动通信网络构建过程中的关键技术之一，双向通信技术又被称为全双工技术，主要就是指在使用移动通信的过程中，可以实现信号传输端和接收端在同一频率下的双向连接。目前的移动通信网络技术，有时会无法保证信号传输端和信号接收端始终处于同一个频率之下，这就容易导致移动通信网络信号的延迟，从而影响用户体验。而通过5G移动通信网络双向通信技术的应用可以在传统的网络两端信号固定发射和接受的模式下，通过排除干扰的方式来提升移动网络通信的效率，使其始终保持在同一频率下，从而实现两端信号数据的灵活传输。在应用双向通信技术的过程中，必须要使用到信号处理技术，由于双向通信技术的复杂性，目前尚处于研究测试阶段，但是我们相信未来双向通信技术的应用必然会极大的提高移动网络通信质量。

2.4 近距离数据传输技术

近距离数据传输技术也是未来5G移动通信网络构建过程中所研究的关键技术之一。近距离数据传输也就是指移动网络数据信号可以不经过移动信号基站，而是直接实现设备与设备之间的通信传输。这一技术的应用可以改变单一的移动网络通信模式，不断的开发移动通信网络中的潜在功能，方便用户实现快速传输，还能够避免受到不同频率和波段的影响，因此直传技术必将成为5G通信的重要发展方向。

2.5 移动通信云技术

5G移动通信网络必须要与当前的大数据、云计算相结合，通过探索移动通信云技术来进一步提升移动通信网络服务质量。移动通信云技术主要就是指利用云计算、云存储等功能，进一步拓展移动通信网络空间容量，将一些复杂的移动通信数据存储到云系统中，不仅可以实现高效的处理计算，能够大大降低移动服务器的压力和能源的损耗。另外通过移动通信云技术的研究与应用，还可以实现云服务，利用云空间强大的存储性能，可以有效的防止网络延迟和波动。

3 结语

5G技术能够极大地提升通信传输效率，通过上述移动通信网络关键技术的应用，必将推动5G研究向更深层次迈进，加速5G时代到来的脚步。

参考文献

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