莫非

摘要：5G移動通信是當前廣泛使用的4G移動通信的進一步延伸，現(xiàn)階段，5G應用場景被劃分為物聯(lián)網領域與互聯(lián)網領域，5G移動通信關鍵技術的研究可以讓我國未來移動通信系統(tǒng)發(fā)展需求得到滿足，對于工業(yè)互聯(lián)網、物聯(lián)網等多種領域的進一步發(fā)展具有促進作用。鑒于此，本文主要分析探討了5G移動通信發(fā)展趨勢與若干關鍵技術，以供參閱。

關鍵詞：5G移動通信；發(fā)展趨勢；關鍵技術

在移動通信技術由2G、3G再發(fā)展到當前的4G技術，已取得突破性的成就，而且其應用的不同階段都有各自的技術特點。尤其受4G通信技術為人們帶來更多便利的背景下，5G移動通信技術以其自身的關鍵技術與優(yōu)勢成為被期望與被關注的主要內容。因此對5G移動通信關鍵技術及發(fā)展趨勢的分析具有十分重要的意義。

1、5G通信技術的特點分析

在5G移動通訊中，不僅僅是對技術的革新，也要改變用戶的使用體會以及網絡的吞吐率，從而增加通信發(fā)展的速度，增加人們對于通信技術的認可度及使用度。在5G通信技術中，相比于4G、3G移動通信發(fā)展而言，5G通信技術更關注的是點對點的信息數據傳送技術，從而促使其改變成為多點通信、多用戶聯(lián)合通信以及多小區(qū)組網聯(lián)合通信。相比于原有的移動通信技術，5G注重的是其覆蓋面，廣闊的覆蓋面促進人們以及社會的發(fā)展，在室內與室外能夠擁有同樣的通信信號。5G的室內信號會較強，便于人們的通信要求及網絡使用要求，方便了人們的生活。當前的通信技術可以進行增強，擴大高頻段資源的應用分為，彌補相關通訊的缺點，使其具有較強的穿透水平。在5G的通信建設中，穿透力方面會得到極大的重視。同時，在5G的移動通信中，相關通信單位的成本會在一定程度下進行降低，使技術更趨于合理化，通信單位可以依照網絡的使用情況對網絡資源進行分配，提升用戶的體驗感。

2、5G移動通信系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

5G移動通信系統(tǒng)是4G網絡通信系統(tǒng)后的新一代通信系統(tǒng)，與上一代移動通信技術相比，其在系統(tǒng)安全性、用戶體驗以及無線覆蓋性能方面都有顯著的提升，此外其還具有自動化調整的能力，從而能夠更好的適應時代的發(fā)展。目前，5G移動通信系統(tǒng)已經成為各個國家研究的重點內容，根據目前業(yè)內對于5G移動通信系統(tǒng)的分析，認為其將在目前4G移動網絡的基礎上實現(xiàn)無線傳輸技術的更新，并且通過引進新的體系結構和智能化技術，極大的提升其系統(tǒng)的吞吐能力。通過分析認為，5G移動通信技術有以下幾方面的發(fā)展趨勢：（1）為用戶提供更好的體驗，提升其在在網絡平均吐速率、傳輸時延等能力，為虛擬現(xiàn)實、3D、交互式游戲等新興移動業(yè)務提供更加有效的支撐。（2）通過對體系構架進行進一步的研究來提升系統(tǒng)的性能，探索以多點、多用戶、多天線、多小區(qū)協(xié)作組網方式。（3）研究并提高5G室內無線覆蓋性能。（4）提高高頻段波譜資源的利用率。（5）實現(xiàn)網絡資源的實時調節(jié)，促進資源利用率的提升，有效的降低運營成本。

3、5G移動通信系統(tǒng)的關鍵技術

3.1無線傳輸技術

（1）大規(guī)模MIMO技術。MIMO技術所帶來的好處主要有：大規(guī)模MIMO的空間分辨率與現(xiàn)有的相比已經得到了很大程度的加強。在這種情況下，它能夠進一步地挖掘空間，對其維度進行把握，使得不同的用戶能夠在同一時間自由進行通信，從而能夠不需要增加基站密度就可以實現(xiàn)頻譜效率的提高。此外，在大規(guī)模的MIMO中可以將波束集中在很窄的區(qū)域內，從而能夠大幅度地降低干擾，同時也能夠提高功率。目前，在對MIMO技術的研究中，仍舊發(fā)現(xiàn)了一些不足。例如，由于傳輸方案基本采用的是TDD系統(tǒng)，在這些系統(tǒng)中，所使用的基本上都是單天線，這就導致它的數量遠遠小于基站天線的數量，使得導頻數量會隨著用戶的增加而不斷增加。（2）基于濾波器組的多載波技術。5G移動信息系統(tǒng)中，基于濾波器組的多載波技術可以解決很多問題，目前通信系統(tǒng)所使用的OFDM技術雖然在對抗多徑衰落、頻譜效率方面有一定的優(yōu)勢，但其對于無線傳輸系統(tǒng)大范圍帶寬中的一些空白頻譜的缺乏應用能力。FBMC技術作為5G移動通信系統(tǒng)多載波方案的重要選擇，吸引了越來越多人的研究興趣由于在FBMC技術中，多載波性能取決于原型濾波器的設計和調制濾波器的設計，而為了滿足特定的頻率響應特性的要求，要求原型濾波器的長度遠遠大于子信道的數量，實現(xiàn)復雜度高，不利于硬件實現(xiàn)。5G移動通信發(fā)展符合要求的濾波器組的快速實現(xiàn)算法是FBMC技術重要的研究內容。

3.2無線網絡技術

（1）自組織網絡技術。在傳統(tǒng)的系統(tǒng)中，其運行維護工作、網絡部署工作都需要人力完成，所以在推廣5G移動通信的過程中，需要更多的人力。根據相關統(tǒng)計，各大運行商在對通信系統(tǒng)進行維護時，會消耗大約為70%的成本，同時在科技進步的背景下，人工方式無法滿足工作效率的需求，加之其成本較高，甚至不能發(fā)揮5G移動通信的優(yōu)勢。為了解決這一問題，減少工作中產生的人工失誤問題，就需要將先進的技術方式應用其中，即自組織網絡技術，以此來彌補人工的不足。5G移動通信系統(tǒng)的應用，其系統(tǒng)、技術都具有較明顯的復雜性特征，其管理工作也具有較大的難度，由此能夠發(fā)現(xiàn)自組織網絡技術的優(yōu)勢。在5G移動通信中，包含了很多異構網絡，而這一現(xiàn)象就會增加節(jié)點的復雜性，以自組織網絡技術為基礎，可以提高5G移動通信系統(tǒng)的自配效率、優(yōu)化程度等。例如：受低功率節(jié)點對鄰區(qū)關系的影響，其自身的結構就會具有更多的復雜性，而將自組織網絡技術應用在工作中，能夠將超密集網絡情景、隨機部署為切入點，提高5G移動通信網絡系統(tǒng)的自配效率，避免對鄰區(qū)關系產生影響，工作人員通過對雙連接模式的操作，減少切換目標小區(qū)的頻率，進一步強化管理效果。（2）超密集異構網絡技術。超密集異構網絡技術指的是對比當前無線傳輸技術中的低功率節(jié)點部署，其密度將會得到明顯提升，這種技術的應用可以讓站點距離得到縮短，進而擴大支持用戶范圍，據估算，在應用此種技術后，1km2內可以支持的用戶多達25000個，進而提升用戶的服務體驗。

4、結束語

總之，在當前移動通信技術不斷發(fā)展的趨勢下，5G技術的應用必然是未來一段時間內移動通信技術的主流選擇。在發(fā)展5G技術的過程中，要吸收以往2G技術、3G技術以及4G技術的發(fā)展經驗，對于5G技術中的關鍵技術進行深入的研究和探索，從多個角度來分析和推進5G技術研究的腳步。

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（作者單位：中國移動通信集團天津有限公司）