浅析5G网络技术研究现状

摘要5G网络技术是新一代的移动通信技术，本文主要是从5G网络技术发展的核心技术进行分析，对各种技术进行了分析总结，针对5G网络技术的发展进行了概述，最后对5G网络技术的发展进行了总结和展望。

关键词：5G网络技术；移动通信；互联网

1.前言

从目前网络技术发展现状来看，4G是现阶段使用最多的技术，但是整个业界已经开始了对5G的研讨和研发，5G简单的来说是形成人与物和物与物之间的高速连接，实现整个网络，终端，无线和业务的进一步融合。5G可以说是人在感知方面的获取和控制能力更强，5G的服务对象是将公众用户向行业用户拓展，网络也将更智能和更加的广泛。从目前的研究现状来看，欧盟于2012年启动METIS项目，正式开始研究5G技术，现阶段METIS共有8个工作组进行相应横向课题研究，目标是为建立5G移动和无线通信系统奠定基础，为未移动通信和无线技术达成共识，目前已经在5G的概念和关键技术上获得了较为统一的认识。韩国从2013年开始研发5G技术，成立了5G Forum，积极推动6GHz以上频段为未来IMT频段，韩国计划以2020年实现该技术的商用为目标，全面研发5G移动通信核心技术。日本于2013年成立了ARIB研究所，开始正式对5G进行研究，计划在2020年东京奥运会上推出5G服务，日本研究者认为5G代表着接入网容量增加1000倍，通过使用大量高频频谱，再加上大规模MIMO技术来实现容量的增加，可以说未来5G将会是人们通信生活的核心。

2.5G网络关键技术概述

2.1超密集异构网络

从目前的发展来看，为应对未来持续增长的数据业务需求，密集异构网络部署将会成为当前无线通信发展所面临挑战的一种解决方案。超密集异构网络的出现能够解决5G中提出的无线数据速率提高1000倍的问题，提高空间谱利用率及增强室内覆盖等问题，在超密集异构网络中，网络的密集化使得网络节点离终端更近，带来了功率效率，频谱效率的提升，大幅度提高了系统容量，以及业务在各种接入技术和各覆盖层次间分担的灵活性。

2.2大规模MIMO

MIMO系统简单的来说是即时发送端和接收端均放置多个天线，从而形成MIMO通信链路，因此对于5G技术来说可以通过添加多个天线，为无线信道带来更大的自由度，以容纳更多的信息数据。MIMO可以在不增加带宽或总发送功率耗损的情况下大幅增加系统的吞吐量及传送距离，使得此技术近几年颇受瞩目，而且从目前的发展来看，天线数量越多，频谱效率和可靠性提升越明显，因此当发射天线和接收天线数量很大时，MIM0信道容量将随收发天线数中的最小值近似线性增长。

2.3同时同频全双工技术

从目前的发展态势来看，同时同频全双工技术获得了广泛的关注，因为利用该技术可以再在相同的频谱上，通信的收发双方同时发射和接收信号，与传统的TDD和FDD双工方式相比，从理论上可使空口频谱效率提高一倍。全双工技术能够突破FDD和TDD方式的频谱资源使用限制，使得频谱资源的使用更加灵活，然而全双工技术需要具备极高的干扰消除能力，这对干扰消除技术提出了极大的挑战，同时还存在相邻小区同频干扰问题，特别是在多天线及组网场景下，全双工技术的应用难度更大。

2.4D2D技术

传统的蜂窝通信系统的组网方式是以基站为中心实现小区覆盖，而基站及中继站无法移动，其网络结构在灵活度上有一定的限制。随着无线多媒体业务不断增多，传统的以基站为中心的业务提供方式已无法满足海量用户在不同环境下的业务需求。D2D技术无需借助基站的帮助就能够实现通信终端之间的直接通信，拓展网络连接和接入方式，由于短距离直接通信，信道质量高，D2D能够实现较高的数据速率，较低的时延和较低的功耗，通过广泛分布的终端，能够改善覆盖，实现频谱资源的高效利用，支持更灵活的网络架构和连接方法，提升链路灵活性和网络可靠性。从现阶段来看，D2D采用广播，组播和单播技术方案，未来将发展其增强技术，包括基于D2D的中继技术，多天线技术和联合编码技术等。

2.5钠光技术

纳米技术指的是将纳米科学运用在操作控制上，将精度控制在0.1-100nm的范围之内，纳米技术将成为通信行业迅速转向下一代的里程碑技术。在5G通信中，移动终端将被植入纳米技术的芯片，称为纳米终端，将具有前所未有的计算和通信等能力。对于无线领域来说，环境智能的概念将作为中心理念之一被广泛应用，纳米终端将以智能的方式随时给用户提供完美的计算和通信。当然这些纳米终端将被人们在不同的场所进行运用，因此纳米终端将提供一个崭新的平台。

2.6云计算

云计算简单的来说是一种运用于中央控制服务器上的技术，主要是在中央服务器上储存数据和执行应用，可以说是运用云计算做到不在任何一个终端上储存文件和安装应用软件，而是通过互联网的网络连接来进行读取与应用。同样的概念也被应用于纳米核心技术，纳米核心技术运用于云端储存技术中，用户可以通过自己的隐私账户来管理全球性云端储存服务器中的文件，云计算的发展孕育了极大的潜力，由于云计算要依靠网络，所以它将是网络发展的重要指标，并促使网络不断发展。

3.结论

从目前的发展情况来看，5G移动通信系统的基本发展目标还不够明确，但是随着新需求和新技术的不断出现，5G必然成为未来移动通信领域的主导技术，5G网络技术的出现可以提供一个更好安全的网络，更多地是带来全球化网络的无缝连接，可以说给各国通信行业带来了一个新的平台，在平等的条件下，中国的营运商如何提高服务，如何合理地建设网络形成了挑战。

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