5G移动通信关键技术与发展趋势
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摘要现如今科学技术的发展速度越来越快，通信技术同样也在这一行列中，其中5g移动通信技术是发展最快、最先进的技术之一，因此分析其技术的发展趋势是非常重要的。本文首先介绍了我国5G移动通信的概念、优点及特征，然后分析了其关键的技术，最后阐述了移动通信技术的发展趋势，希望能对移动技术的发展提供有价值的参考。
随着各个方面的不断演进与发展，数据业务的需求越来越巨大，很多智能业务不断出现、更新，这些都是离不开移动通信技术的，只有高效的、智能的通信技术才能满足各个方面的需求。5G移动通信是在4G技术的基础上发展起来的，作为新一代的通信技术，如何更好的发展是当前急需思考的重要问题。
1我国5G移动通信的概念、优点及特征
1.15G的概念及优点
5G同前四代最大的差别在于其并不是单一的技术，而是目前所有通信技术的总和，其峰值速率能够达到10Gb/s。作为最新一代的移动通信技术，安全性、覆盖性、灵活性都有了极大的提高，解决了4G网络所存在的问题，通过最先进的技术、频谱效率满足了当前移动业务流量的需求，构建了一个可靠性高的网络社会。
1.25G的特征
5G的特征具体体现在以下几个方面：其一，联网设备急剧扩大，将是4G网络的100倍；其二，网络消耗能源较少，实现了节约能源的目标；其三，5G所需的频率相对4G来讲约高10倍左右，通过压缩等技术有效的提高了频率的利用率；其四，5G移动通信相比4G来讲可靠性更高，时延也缩短了近10倍；其五，5G移动通信的用户速率大大提高，尤其是对于有着特殊需要的业务；其六，5G移动通信的吞吐量能力较强。
2我国5G移动通信的关键技术
2.1智能化技术
云计算平台是5G的中心网络，它是由一个大型服务器组成，与基站连接的方式为数据减缓功能的路由器和交换机网络，宏基站的特点包括具有云计算存储功能、具有大数据存储功能，能够处理时效性强的数据，基站数量形态多，不同频段开展不同业务，具有多样化的天线和连接方式。
2.2多天线传输技术
多天线技术在经历众多发展阶段后，大大提升了频谱利用率，成为5G技术的主要研究方向之一。多天线技术通过有源天线列阵，形成3D-MIMO技术，配合毫米波技术优势，大大提升了无线信号覆盖性能。在当前，为进一步提升覆盖能力，实现绿色节能的要求，研究人员正进行更深一步的研究。
2.3同时同频全双工技术
同时同频全双工技术的实质是在一个物理信道上，传输两个方向信号，也就是说，通过消除通信双工节点自身发射机信号的干扰，既发射信号机信号，又接受另一节点的同频信号，以此来实现频谱效率的提升。相比于传统手段，该项技术的频谱效率得到了成倍的提升，同时还具有灵活性强的优势。
2.4新型网络架构技术
结合未来的业务需要，5G网络架构的特点应包括：扁平化、低时延、低成本、易维护等等。当前的研究集中在C-RAN和云架构。所谓的C-RAN是一种新型无线接入网架构，而云架构是基于云计算大规模协作的无线网络架构。二者均为业界的主要研究方向。
2.5密集网络技术
5G的数据流量将是4G的1000倍，具有多元化、宽带化、综合化、智能化等特点，其技术的实现主要包含两个层面。首先，将大规模天线布署在宏基站，以此来获得更高的室外空间；其次，为了满足室内外的数据需求，需要布置更多的密集网络。在室内和特别地区，将是5G网络数据业务的主要分布区，同时密集网络的信噪比增益要高于大规模天线的信噪比增益，密集网络将是提高数据流量的关键技术。密集网络具有诸多优势，如改善网络覆盖，提升系统容量，更具灵活性和使用效益，更加密集的网络方案将在未来被广泛应用。
2.6设备间直接通信技术
以基站为中心的小区覆盖是传统的移动通信组网方式，这种方式的弊端在于网络结构灵活性差。伴随着大流量、大规模的5G网络时代的到来，传统的工作方式显然难以满足现有需求，而D2D直接通信技术则实现了通信设备间的直接通信，通信质量和速度都有巨大突破，且效率高，低消耗，灵活性高，可靠性强，拓展了网络连接和接入方式，具有极高的应用价值。当前D2D正在继续拓展中继技术、多天线技术等等，对于通信质量和效率还将继续有所突破，对于未来的5G网络，D2D必将是关键技术之一。
2.7高频段传输
以往的移动通信频段通常都在3GHz以下，但随着用户的不断增加，频谱资源越来越稀缺，而高频段传输则有效解决了这一问题，高频段的带宽能够达到273.5GHz，不仅尺寸较小，而且在短距离通信方面具有非常强的优势，能够满足容量、速率等多方面的需要。
3我国5G移动通信的关键技术发展趋势
现如今5G移动通信是通信行业发展的重要方向，并且随着科学技术的不断发展，5G移动通信的技术也会更加完善、标准。在2013年，欧盟等国家开启了有关5G的科研项目，我国的华为公司也积极参与了项目的开展工作，随着项目的不断深入，关于5G的各种通信技术也陆续诞生，5G通信技术被大范围的运用在各个方面，并预期在2016年开启5G行业标准进程。移动互联网技术是非常强大的基础性平台，正是利用移动互联网技术才实现了各种新兴业务，同样，5G移动通信技术也不能缺少移动互联网的辅助作用。现如今很多业务都是通过无线网络提供给用户的，这类服务和应用都对5G移动通信技术的要求很高，特别是容量、质量方面。目前5G移动通信技术的主要发展趋势就是与其他无线移动通信的融合，为网络通信技术创建一个高效、全方位的服务平台。总体来看，5G移动通信技术的发展方向包括以下三个方面：其一，积极引入新型的体系结构，以此来实现网络系统吞吐率的提高，增强其智能化；其二，积极引入无线传输技术，以此来提高网络资源的利用率，相比4G来讲，预期提高约10倍；其三，加强对频率资源的研究和探索，例如高频段等，以此来实现通信资源的拓展。另外在传输技术方面，要加强对频谱资源的研究和使用，例如多址接入等；在网络技术方面，要引入更加智能的结构。
4结论
通过对上文的论述分析能够看出，在当前数据业务需求越来越巨大的形式之下，推动5G移动通信技术的发展是当前迫在眉睫的重要工作。目前，5G移动通信技术还处于刚起步阶段，各个方面相对来说还不够成熟，但是相信在不久的将来，5G移动通信技术将引领移动通信行业新一轮的变革。
参考文献
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作者：李革 单位：重天信科通信建设监理咨询有限公司
