5G移动通信网络关键技术

朱光灿

（山西铭石煤层气利用股份有限公司 山西省晋城市 048002）

无线通信技术已经经过了多代的发展，从第一阶段的2G 通信技术，到第二个阶段的3G 技术，再带第三阶段的4G。这三代的发展已经经历了大约30年的历程，因此每一代通信技术变革的周期大约为10年。尽管现阶段所采用的通信技术其通信速率已经远远超过了2G 时代，但是互联网技术的迅速发展使全球进入到了一个数据时代，目前采用的通信技术其通信速率和延迟已经无法有效的满足社会进一步发展的需要。因此进一步推动通信技术的发展，对于推动社会的进一步发展具有非常重要的意义。

1 5G通信技术特点概述

1.1 5G通信技术内涵概述

现阶段关于5G 技术世界主流学术界和工业界尚未形成统一的认识，但是已经制定了能够得到全面使用的标准。现阶段如何在社会发展的过程之中增加5G 技术的应用场景是学术界和工业界研究的重点。对于5G 技术最为通俗的理解是其是针对上一代通信技术的升级，即根据4G 技术在应用的过程之中体现出的诸多的缺陷而采取的升级取代技术，同4G 技术相比较，5G 技术能够以更快的速率进行信息的传递，在信息传递的过程之中传输质量更高。5G 通信技术在得到实际的应用之后能够在一定的空间之中接入更多的通信设备，一定程度上解决了4G 通信技术最大接入设备数量的限制。除了在传输信息的质量和传输速率方面5G 技术遥遥领先4G 技术之外，5G 在其他的领域之中有着比4G 更为广泛的应用。5G 技术得到实际应用之后，将有更多的无线通信设备接入到网络之中实现信息的实时传输，这将对整个社会的运行产生巨大的改变。2020年将成为5G 技术得到全面应用的元年，这一技术的应用意味着人类社会的发展进入到了一个全新的历史阶段。

1.2 5G通信技术特点概述

现阶段4G 技术已经在人类社会的各行各业之中得到了非常广泛的应用，其对人类的生产和生活方式带来了巨大的变革，使人们进一步认识到通信技术的发展对于社会变革的巨大的影响。通信技术从3G 进步到4G，其最大进步在于通信传输速度的提升，4G 时代实现了视频的在线观看，相较于3G 通信技术是一场巨大的变革。5G 通信技术同4G 通信技术相比较，其信息的传输效率得到了进一步的提升，具体体现在5G 网络下信息的下载和上传速度远远的超过4G 时代。5G 通信技术在实际应用的过程之中其特点主要体现在以下几个方面：

（1）用户体验更加优异。用户在使用移动通信技术的过程之中信息的传输速度和传输质量将对用户的体验造成巨大的影响。通常情况下用户都希望信息的传输速度尽可能快、信息在传递的过程之中尽可能稳定。5G 通信技术相较4G 通信技术，通信速率得到了进一步的提升，通信质量更加稳定，因此用户在使用5G 通信技术的过程之中将感受到更为优异的使用体验。此外同上几代通信技术相比较，5G 通信技术有着更为广泛的应用范围，这意味着人们几乎在任意的地区都能够有效的链接网络，进一步增强了网络使用体验。

（2）5G 技术在使用的过程之中能耗更低。环保、绿色、低碳已经成为了人类社会发展的主要方向，5G 技术在进行开发和研究的过程之中突出了这一理念，在实际应用之中的表现就是其能耗更低。随着通信技术的迅速发展，需要接入到网络之中的移动智能设备数量迅速的增加。例如传统上的智能手机、智能平板电脑；新兴的电子手环；健康监测设备等。新产生的智能电子设备的一个特点是体积较小，因此其内置电池存储的电能较少，得益于5G 技术低功耗的特点，这类小体积智能电子设备的续航问题得到了有效的解决，进一步扩大了相关设备的应用范围和应用市场。5G 通信技术在发展的过程之中加强了智能电子设备通信的相关要求，进而进一步有效的降低了智能电子设备在通信的过程之中对能量的损耗。5G技术低功耗的特点将有效的推动相关智能电子产品的快速发展。

（3）高容量的特点。5G 通信技术在研究的过程之中其解决的关键问题之一就是容量。4G 通信技术在使用的过程之中当一定空间内流量达到一定值时将由于通信容量不足的问题进而导致信息的传输陷入到停滞之中。5G 通信技术的迅速发展将有效的解决现阶段普遍存在的区域内传输效率停滞等多方面的问题。

2 5G通信技术关键概括

2.1 无线传输技术概述

现阶段在理论上可以将5G 通信技术所采用的无线网络划分为三种传输方式。

2.1.1 MIMO 技术

这一技术的基础为天线系统，该系统最大限度的集成了对信息进行处理的节点，进而有效的从整体上降低了5G 相关设备的生产成本，进而保证5G 通信技术在使用的过程之中具备低功耗的特点。集成天线系统的本质是将诸多的天线融合为一体，进而使各种类型的天线之间能够有效的进行信息的传输，提升了对信息的传递和处理效率。在5G 技术发展的过程之中MIMO 技术是非常重要的技术，其直接决定了5G 技术的相关技术标准。MIMO 技术在使用的过程之中需要同无线网络技术进行有效的结合，进而保证各个技术能够有效的整合为一个整体。在促进MIMO 技术同其他技术进行组合的过程之中技术人员应充分的考虑到这一技术的优点，尽可能的最大限度发挥这一技术优点的情况下实现其同其他技术的融合。MIMO 技术在实践的过程之中技术关键是天线的数量，在研究这一技术时应采用有效的手段尽可能的将更多的天线融合为一个整体。大型天线在通信传输的过程之中发挥着非常重要的介质作用，其对信息的传输速度和传输稳定性有着直接的影响。为有效增强MIMO技术，在研制开发这一技术的过程之中应尽可能增加天线数量，并采取有效的措施从而更为合理的对天线进行配置。MIMO 技术在融合足够的天线数量且对天线进行有效的配置之后，将极大的提升信息的传递效率。在实践的过程之中，应采用合理的分布技术使用MIMO 技术。现阶段这一技术的分布方式主要划分为两种类型：一是集中式布置；二是散落式布置；这两种布置方式都能够独立的发挥作用，但是采用有效的手段对这两种配置方式进行合理的搭配，将极大的增强这一技术的效果。此外采用集中和分布两种方式配置MIMO 技术，将有效的降低移动设备的发射率，提升对干扰信号的屏蔽效果，保证相关设备的工作状态。

2.1.2 正交频分复用技术

这一技术本质上是OFDM 技术。在无线网络通信技术之中，OFDM 技术主要影响数据的传输。这一技术在实践的过程之中具有两个特点：一是具有较高的抗多径效率；二是具有较高的频谱效率。此外这一技术还具备较高的灵敏性，但是这一技术在实践的过程之中对干扰的抵抗能力较弱。在讨论和研究OFDM 技术时，要充分的考虑到同载波器的结合问题，并重点解决这一技术。此外OFDM技术在应用的过程之中硬件设备会对无线信息的传递产生较大的影响，在研究的过程之中应充分的考虑到硬件设备对信息传输的影响。

2.1.3 全双工技术

在4G 通信移动技术之中，信号常遭受到各种干扰进而导致信号在传输的过程之中出现不稳定的状况，极大的影响了通信体验。而4G 通信技术在使用的过程之中遭受到干扰的主要因素是信号的接受和发射端受到限制，进而导致了信息的传输受到了较大的影响。在5G 通信技术之中采用全双工技术的目的是有效的解决信息在传输过程之中存在的干扰问题。这一技术在实际应用的过程之中将根据发射和接受端被干扰的特点，进而采用有效的消解技术进而有效的解决通信信号受到干扰的问题。现阶段全双工技术已经在数字信号传输和模拟信号传输过程之中得到了非常广泛的应用。目前使用这一技术对信息传输进行抵消处理，将有效的解决信号质量问题。

2.2 无线网络技术内容概述

在无线通信技术之中超密集异构网络技术发挥着非常重要的作用。这一技术的应用能够使无线通信技术在通信的过程之中存储更多的信息，并使整体的信息传输效率不受到任何的负面影响。这一技术在5G 通信技术之中的应用有效的改变了通信终端之间的相关间距，并能够改变无线传输网络的终端距离。这一技术的使用对于满足人们的通信需求具有非常重要的意义。超密集异构网络技术在实践的过程之中存在的缺陷是其在运行的过程之中会产生一定的干扰，对无线网络的传输造成较大的不利影响。在应用这一技术的过程之中应该充分的考虑到这一技术的缺陷，并根据使用场景的特定情况采用有效的手段，对这一技术的缺陷进行有效的解决。这一技术在应用的过程要选择合适的节点进行切入并采取合理的手段对节点进行有效的调整。在调整整体节点的过程之中应对异性的结构进行有效的改变，进而有效的提升无线通信技术在使用过程之中的抗干扰能力。从多个方面进行深入的考虑，这一技术在实用的过程之中仍然存在诸多的缺陷，需要进一步进行深入的研究，进而完善这一技术的缺陷，使其在使用的过程之中具有更好的效果。

现阶段无线网络向着智能化的方向快速的发展，目前全新的自组织网络技术在发展的过程之中得到了更为广泛的应用。在实际的应用之中通过采用更高技术的无线网络通信技术，进而才能在无线通信网络系统之中有效的应用自组织框架，进而有效的增强自组织网络在通信网络之中的应用。在通信网络之中采用自组织网络技术的优点主要体现在两个方面：一是具备更强的网络优化效果；二是具备更强的恢复能力。现阶段在人类社会之中网络发挥着越来越重要的作用，社会正常运转对于网络的依赖性越来越重。社会的进一步发展也对网络和通信技术提出了更高的要求。随着自组织网络技术的应用有效的增强了网络的自我恢复能力，其符合社会发展对网络修复能力的要求，此外其能够有效的优化整体网络结构。当网络在构建的过程采用自组织网络技术时，在出现网络故障时能够借助这一技术对网络进行快速有效的检测，进而以最快的速度明确网络之中出现故障的节点，为快速高效的修复网络奠定 了基础。这一技术的应用还能够有效的对网络进行调试，使新建设完成的网络迅速的进入到一种成熟应用的状态之中，极大的缩短了进行网络调试所需要的时间，进而有效的缩短了网络建设的周期。在5G 通信技术之中应用自组织网络技术，将极大的提升5G 通信网络的可靠性，并使5G 网络通信技术具备了更强的智能。

3 结语

随着互联网技术的快速发展，网络虚拟世界已经成为了人类社会的重要组成部分之一，人类的工作，生活、生产等同互联网之间的联系越来越紧密，而这样的变化也对通信技术提出了更高的要求。现阶段4G 技术已经逐步的无法满足人类社会发展的需要，5G 技术具有更快的传输速率、更大的通信容量、更低的通信延迟，快速的推动5G 基础设施的建设，对于推动全体人类社会的进一步发展具有非常重要的意义。目前5G 网络通信技术已经成为了引人注目的经济增长点，加强对这一技术的利用和开发，对于推动我国各个产业的发展具有非常重要的意义。