5G移动通信的关键技术及发展

摘 要通信网络由最开始的2G、3G，到现在基本全覆盖的4G网络，其发展速度惊人，背后支持的通信网络技术起到了至关重要的作用，为了进一步满足用户日益增长的需求，在移动通信行业稳固其竞争地位，电信运营商开始投入到5G移动通信网络的研发中，尤其是在通信网络技术的开发方面，通过改善的创新技术，相信全网络时代的梦想将不再遥远。由于5G移动通信网络的发展尚在初级探索阶段，本文主要对5G移动通信的关键技术进行了分析，并且探究了5G移动通信网络的未来发展和前景。

【关键词】5G移动通信网络 关键技术 未来发展趋势

5G移动通信网络是对4G移动通信网络的继承与发展，是面向2020年新一代的移动通信技g，其业务水平将更加智能化、高效化。5G移动通信的出现将会发展一场新的技术革命，是整个通信行业广泛关注的一大热门研究方向，所以其研发过程，尤其是对关键技术的解析，成为焦点，这对5G移动通信的未来前景以及发展趋势探究有重大作用。

1 5G移动通信概述

5G移动通信是面向2020年的第五代移动通信系统。在成熟的设计理念的指导下，运用先进的通信技术，5G移动通信使得未来的通信业务更加智能化、高效化、自动化、全面化。由于先进的网络及无线传输技术的支持，未来的数据传输速度、信号的稳定性能、频段资源利用、信号覆盖广度、用户数据体验等，与目前的4G移动通信相比，将会有质的飞跃。这对5G移动通信未来的市场发展有非常大的意义。

2 关键技术

2.1 网络技术

2.1.1 异构超密集部署技术

异构超密集部署技术主要解决超密集异构网络中的部署问题，通过采用小区分裂的方法，来缩短节点距离半径，分裂后，要想实现容纳空间的扩大，必须增加节点数量，从而大大增加了部署的密度。通过分析，未来的节点部署密度必须要在目前节点部署密度的10倍以上，减小节点距离，节点数与激活用户的数量相当，才能够足以支撑超密集异构网络的数据传输。但同时也会伴随一些多覆盖层次干扰等性能问题的产生，所以应用于5G移动通信网络传输，怎样实现避免扰乱、怎样优化异构超密集部署技术中的组网方式、接入技术等问题还需要进一步探究。

2.1.2 自组织网络SON技术

移动通信网络在运营过程中，需要持续性的维护、部署等，这就需要由专门人员负责此项工作，运营商也因此需投入大量资金使网络能正常运行。而SON技术的出现，减少了资金、人力、物力的投入，为电信运营商节省了大量资源，特别是解决了人工所不能实现的网络优化问题。SON技术能够实现网络的智能部署、智能维护，而5G移动通信网络架构比4G网络更加复杂，其网络管理也会相应增加难度，这时SON就能发挥其应有的价值。然而现阶段的自组织网络技术还处于摸索阶段，对于解决多层交叉网络之间的协同问题还不太完善，所以针对未来5G移动通信网络，该技术要发挥其价值，还需进一步加大研究。

2.1.3 软件定义网络SDN技术

SDN技术应用的原理是操纵中心控制器以达到各类无线网络的同步运行，无线资源的方便管理，使得复杂的设备操作变得得心应手，与以往的通信网络的控制管理及技术相比，有非常大的便利性。将软件定义网络SDN技术应用于复杂的5G移动通信的控制管理，相信会产生很好的效果，但是针对一些细节问题，比如实时监控、技术切换、资源分派等问题，还需在未来进一步调试。

2.2 无线传输技术

2.2.1 大规模 M1M0技术

原始M1M0技术是在一个基站上传输相应的信息，其特点是抗干扰能力弱，空间分辨率低，传输质量差，频谱利用率低，但是将集成的大规模M1M0技术应用于5G移动通信技术中，运用多个基站以及线路进行传输，使用户能够同时同频的接收信号，原始M1M0技术出现的问题也都能得到很大的改善[4]。但存在的问题是大规模M1M0技术在对信号检测、数字编码以及信号通道模型方面还没有较好的把握，所以该技术未来的广泛应用还必须建立在较好的解决所出现问题的基础上。

2.2.2 全双工技术

该技术是一个可以全面实现信息双面传输的技术，对于复杂的5G移动通信网络，数据信息可以在一个频率上、一个时间段内实现双向传输，相比以往的单向数据信息传输，可以节约资源，提高速率，特别是相对于频谱资源来说，不仅使用变得方便，并且还提升了利用率。目前该技术的发展，虽然使得发射机发射数据、网络传输数据、接收机接收数据的速率加快，但是由于过大的信息量以及发射信号和接收信号的功率差异，使得数据在传输过程中会出现一定的损伤，产生干扰问题，虽然现在已经研发出许多抗干扰技术，但针对双全工技术中的干扰问题，还未有效的解决，所以该技术要想很好的应用于5G移动通信，干扰问题亟需解决。

2.2.3 多载波技术

多载波技术主要通过滤波器组，实现载波器上多载波的传输，在载波器上可以通过调制多载波，从而避免无线网络设备之间的干扰问题，同时有效解决多径衰落和频谱传输问题。该技术运用于5G移动通信传输过程中的难度主要在于要充分协调原始与调制滤波器的关系，从而进行设计，使其与频率响应特性保持一致。所以滤波器的设计是该技术应用过程中至关重要的一环。

3 5G移动通信发展趋势

通过对5G移动通信关键技术的分析，在原有技术支持的基础上，针对5G移动通信的发展特点，改进其应用技术，与当前4G移动通信相比，在网络部署、维护、管理以及频率资源利用率、无线传输速率等发展前景中是不可估量的。其未来的发展趋势主要体现在四个方面：

（1）信号覆盖区域将更加广泛，离实现国内地域全覆盖的理想越来越近。

（2）信号稳定性能、信号传输效率等最大化的满足用户需求。

（3）改善应用技术，调整资源配度，资源耗费降低，资金投入缩减，各资源的利用率达到最高。

（4）良好的网络体验吸引大规模的用户群，全民进入全网络时代。

4 小结

5G移动通信的到来将带给整个社会及网络用户极大的方便，推动整个科学领域技术的发展，然而发展的过程是艰难的，需要不断攻克各种难题，尤其是对关键技术的改进与完善，这样5G移动通信将会趋向预期的目标发展。

参考文献

[1]尤肖虎，潘志文.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.

[3]王实.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J].信息通信，2015（12）：253-254.

[4]卓业映，陈建民，工锐.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J].中国新通信，2015（08）：13-14.

[5]张筵.浅析5G移动通信技术及未来发展趋势[J].新聚焦，2014（12）：1-3.

作者简介

刘浩男（1994-），山西省长治市人。大学本科学历。研究方向为电子信息工程。

作者单位

山西农业大学信息学院 山西省晋中市 030800