5G移動通信發(fā)展趨勢與相關關鍵技術的探討

王 劍

（北京中網(wǎng)華通設計咨詢有限公司，北京 100000）

1 5G移動通信的概述

在之后的十年中，5G網(wǎng)絡會開始發(fā)展起來，因此，這就表明第五代的移動通信系統(tǒng)會在2020年后正式啟用。通過分析以前的移動通信技術發(fā)展的情況可以發(fā)現(xiàn)，5G移動通信將會擁有著非常高的頻譜利用率和利用功效，與當前所使用的4G技術相比較，5G將會有著更高的傳輸速度和利用效率，不僅如此，5G移動通信也會有著更高的無線信號的覆蓋性能、傳輸時效、通信安全及用戶體驗功能。通過與多種無線通信技術的融合，5G移動通信技術將會合成一個新的且強大的網(wǎng)絡通信技術。此外，5G移動通信互聯(lián)網(wǎng)能夠滿足移動通信設備在未來十年對網(wǎng)絡速度的需求，而且它還非常的靈活，能夠進行全面智能和自動的網(wǎng)絡升級。

2 5G移動通信的發(fā)展趨勢

由于移動互聯(lián)網(wǎng)技術的不停的升級，5G移動通信有了很好的發(fā)展條件，不僅如此，移動互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展也為其他技術的發(fā)展帶來了有利影響。當前情況下，5G移動通信系統(tǒng)的基礎由移動通信技術和無限技術這兩種技術構成，這要求其有著非常高的通信傳輸質量和系統(tǒng)效率。5G技術將會在以后得到以下三個方面的良好發(fā)展：

無線傳輸速率；智能化的通信系統(tǒng)和吞吐率；無線通信頻率。跟隨科學信息技術的發(fā)展而言，我們可以看到它正處于變革和發(fā)展的時期。而5G技術在發(fā)展的過程中也會展現(xiàn)出以下五個特點：（1）將用戶的體驗放在一個重點位置，5G性能的重要指標將會是通信網(wǎng)絡的傳輸速率和吞吐效率及3D等能力的提高和完善；（2）使網(wǎng)絡得到完善和改進，讓網(wǎng)絡能夠滿足多面、多用戶、多點的要求，并使得系統(tǒng)的性能得到有效的提高；（3）在5G技術之下，網(wǎng)絡能夠實現(xiàn)全面的覆蓋，系統(tǒng)的設計目標需要進行相應的優(yōu)化；（4）讓高頻段頻譜的資源受到合理的利用，以便于5G能夠實現(xiàn)大范圍的應用。（5）讓5G移動無線通信網(wǎng)絡能夠進行靈活的配置，通過觀察流量的情況，通信運營商可以進行恰當?shù)恼{整，以減少不要的成本浪費。

3 分析5G移動通信的關鍵技術

將5G移動通信技術同當前所使用的移動通信技術相比較，可以發(fā)現(xiàn)，改進其中的技術是升級5G移動通信技術的最佳措施。但是在這個改進的過程中，并不能夠讓5G移動通信技術在現(xiàn)有技術的基礎之上進行改善，而應該開發(fā)出一片全新的領域，讓5G移動通信技術能夠得到更好的發(fā)展。

4 5G移動通信無線傳輸技術

4.1 大規(guī)模的MIMO技術

多天線技術有著很重要的作用，因為它能夠讓通信系統(tǒng)頻譜效率和傳輸速率、可靠性得到有效的提高，這種技術在很多無線通信系統(tǒng)中得到了大規(guī)模的應用。例如，在3G、WLAN中就運用到了多天線技術。分析信息理論，終端的天線數(shù)量以及頻率都和可靠性有著不可分割的關系。如果MIMO具有較大的尺寸，這時就需要使用很多的天線來搭建基站，并且這么多的天線需要集中在基站上。這樣的做法能夠獲得一定的效果，那就是可以將空間維度的資源充分的利用起來，并使得頻譜效率得到有效的提高；另外，這還能夠集中波束，以避免過多的干擾；而且，這還可以很大程度的減少傳輸功率和提高功率效率。如果天線很大的話，線性編碼和檢測的都是非常好的。

4.2 基于濾波器組的多載波技術

基于濾波器組的多載波技術在5G系統(tǒng)中發(fā)揮著很重要的作用，因為它可以處理頻譜效率和5G系統(tǒng)中多徑衰落的現(xiàn)象。FBMC是5G系統(tǒng)中多載波方案的一種非常重要的方式。就FBMC技術而言，多載波的性能是隨著設計和調制原型濾波器的改變而改變的，為了滿足需求的一個特定頻率的相應特征，子信道的數(shù)量不能超過原型濾波器的長度，往往這是非常困難的，并且這種情況會嚴重拖累設備的硬件效果。因此，在FBMC中，解決5G發(fā)展對濾波器組的要求是至關重要的。

4.3 全雙工技術

全雙工技術的定義為同頻同時進行雙向通行的技術。無線通信系統(tǒng)在設定使用中，終端方和非終端方在發(fā)射信號和接收信號都有周圍的干擾，所以在這種情況下，同頻同時進行雙向通行時不現(xiàn)實的，這都是技術不成熟造成的。全雙工技術在原理上增加了信號利用率。

5 結束語

當前情況下，從移動通信技術的發(fā)展情況中可以預測到，在之后的十年，5G移動通信技術將能夠獲得某些應用。當下，5G移動通信技術的研發(fā)工作任然處于初級階段，但是在之后的幾年中，5G移動通信技術將會處于發(fā)展的關鍵時期，這主要表現(xiàn)在其發(fā)展方、技術、功能等方面。另外，頻譜利用率的提高、網(wǎng)絡結構的優(yōu)化及頻譜技術的創(chuàng)新開發(fā)和利用等實現(xiàn)都將成為5G移動通信容量提升的基礎條件。為了更好的促進5G技術的發(fā)展，需要將5G關鍵的無線傳輸技術的發(fā)展的應用歸入討論范圍之內(nèi)，并明確好5G移動通信技術中的重點技術。