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摘要：我国的通讯技术随着科学水平的不断提高也在逐渐进步，所以促使我们逐渐步入到 4G 时代。可是现今由于技术的不断发展，预计在 2020 年后，我们就要迎接一个全新的 5G 时代的来临。研究与探索是 5G 移动发展的第一阶段，随着不断的深入与研究，5G 移动通讯才在不久的将来也会取得显著成效。本文主要依据 4G 移动通讯对 5G 移动通讯的发展趋势和关键技术做了简要的研究与分析，5G 移动通讯的相关技术是此次研究的重点内容。
关键词：5G；移动通讯；发展趋势；关键技术
引用：信息技术随着科学的发展也在不断进步。当下 4G 移动通讯已经全面的覆盖了我们的生活，随着时代的日益更新，人们的需求也在日渐加大，这着促使了 5G 时代的快速到来。在这个过程中，需要对网络时代的资源进行整合，研究它们的优点和缺点，精进优点。改善缺点，将可取之处用在 5G 网络的开发中，同时需要不断的完善与创新，想要有其优势，就必须要进行创新，5G 移动通讯的快速发展也要得益于无线通讯技术。
一、简述我国 5G 移动通讯的研究现状与最新进展
项目正式启动的时间是在 2012 年，直到现今 5G 移动通讯也是各国发展中的主要发展内容。我国 5G 网络技术研究的最新成果主要体现在了 2016 年 6 月 1 日发布的《5G 网络架构设计》白皮书之中，这也说明了我国对于 5G 的研究已经有了实质性的成果，标志着 5G 时代的来临。中国华为、韩国三星等都在致力于 5G 移动通讯的研究。据有关研究可知，5G 技术的峰值速率要远远高于 4G 技术的峰值速率。例如10 高清电影在 1 秒钟就可以完成全部下载。也可以实现车联网和物联网等只能说说确没有进展的概念理论。除此以外，在工业、医疗和安全等领域也可以使用 5G移动通讯，不仅可以使这些企业的生产效率得到提升，也可以这些企业的生产方式方法得到创新。有研究表明，应用 5G 较为重要的领域还包括远程医疗。通常只有价格非常贵的大容量线路才可以应用于跨越国界的远程手术之中，但是不是所有的手术设备指令都可以被第一时间接收到，这就有可能导致手术中会出现威胁患者安全的不可控风险。但是如果要是应用 5G 技术，就不会出现延迟的现象，会在第一时间接收到所给出的指令，这会更加顺利的完成手术，提高手术成功率。在以后，如果病人出现紧急情况需要手术时，都可以应用远程医疗来完成手术。5G 网络可以也可以应用于家庭设备中，不仅便利于每一位用户，而且会增加全新的体验感。
二、回顾移动通讯的发展历程
1G 到 4G 是移动通讯至今的发展过程，5G 距离人们的生活也越来越近了。我们玩刚接触 1G 时，运行速度是非常慢的，和步行速度差不多，可是随着不断的进步与发展，它的运行速度已经得到了突飞猛进的发展。随着人们需求的加大，现今的 4G 网络已经满足不了人们的需求了，以下是 4G 网络的一些劣势：运行速度不是很快；信号覆盖的面积不全面；数据传输慢等，这些问题都影响了人们不能有一个很好的网络体验。
三、5G、4G 移动通讯的相同点与不同点
（一）5G、4G 移动通讯的相同点
比较二者的相同，用户可以随时随地没有任何限制的使用网络，并且可以是任何类型的移动终端，任何网络业务和需求都可以自主的进行选择。二者的覆盖范围是一致的，二者都使人们的生活发生了改变，更加亲近了人们之间的沟通。
（二）5G、4G 移动通讯的不同点
5G 移动通讯在 4G 移动通讯的基础上做了改进，完善了与二者关联的相关技术，促进了网络运行速度的进一步提升。表 1 对二者在速率和连接密度等方面了做了相关的对比：如表 1 可知，无论是在哪一方面，5G 的效果都要好于 4G 的效果，也可以看出 5G 移动通讯的重要性与科学技术的进步。四、简要阐明 5G 移动通讯的发展趋势现阶段，国内外移动通讯领域的热门话题都是围绕 5G 展开的。5G 时代的到来是社会发展的必然趋势，很多行业都在致力于与 5G 有关的科学研究。在此阶段，技术就显得尤为重要，既要保持各方面的提升又要给用户带来更为丰富的体验。很多人都会喜欢、期待 5G 时代的到来。现今我国对于移动通讯的研究处于较为靠前的位置，在任何一个地方都可以应用，人们的生活也因它发生了巨大的改变。日后，企业和军工业等也会加大对5G 移动通讯的应用。特别是军工业，在移动通讯日渐成熟的时候，军工业的发展会越来越以来 5G 移动通讯。
表1
四、5G移动通信系统的关键技术
为保证5G技术能够解决现阶段移动通信技术发展面临的瓶颈，新一代的移动通信技术需要在网络技术以及无线传输技术等层面做出突破就无线传输技术的发展来看，多载波通信技术、MIMO网络技术的应用，与移动通信系统网络传输速率的提升有着密切关联。而在网络技术层面，如何进一步提高无线网络的密度，实现超密集网络，是当下5G研究的难点之一。
4.1 无线传输技术
4.1.1 大规模MIMO技术
MIMO技术是当前网络技术的热议话题之一，与其他技术相比，MIMO技术在空间预测、空间干扰度控制以及空间分辨率等方面有着显著优势。在5G移动通信系统中引入大规模MIMO技术，将在4G网络的基础上，实现功率效率以及频率效率的量级提升。就大规模MIMO的优势来看，主要包含以下四点：（1）增强空间分辨率，提升频谱效率，并规避增加基站密度等问题；（2）集中波束，避免干扰；（3）提高功率效率；（4）在天线数量达到一定水平后，不相关干扰与噪声可忽略。回顾近年来的相关研究，有关大规模MIMO的研究主要集中在信号检测、信道模型、预编码技术等层面。随着此类研究的不断深入，大规模MIMO将成为5G的核心技术之一。综合上述分析，在大规模MIMO技术的应用过程中，其空间分辨率将显著提升，空间的进一步挖掘以及维度的准备把握都将获得较好的保障，这对多用户、同时段的自由通信而言，有着极大的应用价值。换言之，大规模MIMO技术能够在不改变基站密度的前提下，大幅提高网络的频谱效率。此外，在大规模MIMO技术下，波束将集中于一个相对较窄的区域，其干扰状况将得到有效控制。从这一角度考虑，大规模MIMO技术的应用能够较好的改善网络干扰问题，保证网络通信的可靠性。但即便如此，在MIMO技术的研究与实践阶段，仍然存有一些问题，如现阶段传输方案多以TDD系统为基准，单天线为主，这要求导频数量与用户数量同步增长。
4.1.2 多载波技术
OFDM是广泛应用于信号处理领域的一种重要技术，在无线通信系统中，OFDM技术也有着重要应用，而其低实现复杂度等特点给该技术的推广提供了一定的条件。对5G系统而言，OFDM技术很难实现空白频谱（低频段内某些未占用的资源）充分利用，这与5G系统的预期目标存有明显差异。为了解决这一问题，相关研究者进行了多载波实现方案改进的研究，而基于滤波器组的FBMC实现方案，即是其中的重要“成果”。与OFDM不同，FBMC可根据需要设计频率响应、冲击响应，可充分利用空白频谱，并避免了循环前缀插入等问题。就5G系统的传输需求而言，FBMC将作为其重要选择登上“舞台”。从实践的角度考虑，多载波技术的应用，较好地避免了各个载波之间的正交以及插入循环前缀等问题，此种技术能够兼顾各个载波之间的带宽设置以及灵活控制，尤其是对某些细小零件的控制，该项技术的优势显著。
4.2 无线网络技术
4.2.1 超密集异构网络技术
超密集异构网络技术的应用与相关问题的出现是5G网络研发、推广不可避免的难题。根据5G系统设计需求，5G网路需要多种无线网络共存。因此，5G系统注定需要多种无线接入形式。在规模庞大的低功率节点中，用户部署占比较高，未经规划，因而整个网络拓扑较为复杂。据预测，未来，宏站下各低功率节点部署密度将达到现有水平的十数倍，而每个激活用户都将拥有独立服务节点，超密集异构网络由此成形。在超密集异构网络下，各节点与终端的距离缩短，系统容量与灵活性将得到极大提升。但在应用阶段，考虑到用户部署的突变、网络拓扑的动态性，需要对网络动态部署技术进行适当改进。在此基础上，相关技术人员可考虑借助有线回传方式，在有效节约资源的同事，对整个程序进行合理简化，以实现5G系统运行的良好发展。
4.2.2 自组织网络技术
网络部署与运维是传统网络成本控制的难点，由于缺少技术上的支持，此类工作需要投入大量的人力、时间、财力。而在新的网络环境下，人工方式已经很难完成网络的部署与优化工作。总体来讲，5G是融合、协同多制式共存的异构网络，在业务发展状况不断变化的大背景下，网络部署需要适应这些动态变化。随后，自组织网络的概念被提出，其核心是借助网络智能化（自配置、自优化等），将网络部署、网络故障排查以及网络运维等环节纳入自运行体系，继而减轻人工负担。在5G系统下，复杂的网络架构以及传输技术，都直接增加了网络运维、部署的成本，实现深度智能化成为5G研发的关键。因此，自组织网络将跻身5G重要技术行列，为5G网络的发展与推广奠定重要的基础。
4.2.3 内容分发网络
在互联网研究领域，内容分发网络是为解决当前网络质量存在的问题而提出的一种新概念，其目的在于解决网站响应速度等方面的问题。从传统的网络环境来看，整个内容的发布一般由提供商负责，而在互联网用户“爆炸式”增长以及网络访问频率大幅上升的背景下，此种发布模式直接带来了服务器高负载等问题，继而导致网络拥塞问题，影响用户的体现。从改善网站响应速度的角度考虑，在现有条件的基础上，将缓存服务器尽可能多的分布到服务服务需求相对集中的区域，借助缓存服务器提供的支持作用，改善网络质量，是一种相对可行的策略。而就“分发”的策略来看，相关技术人员需要从节点与网络流量的连接关系入手，将用户的需求或者信息导向与之距离最近的服务点上，能够较好地解决当前网络环境存在的网站响应速度问题。
结束语
通讯技术的更新主要依靠于移动互联网和物联网的发展。现今 5G 时代已经成为势不可挡的趋势，也是社会发展的必然需求，对 5G 移动通讯的技术研究也会越来越深入，现如今人们对于 5G 的期许是非常大的。虽然现阶段正处于研究阶段，还需要进一步掌握有关技术，但是在各界的支持与努力下，5G 移动通讯离人们的生活也会越来越近。
参考文献
[1]何彦平.5G 移动通信发展趋势与若干关键技术分析 2017
[2]王广增. 5G 移动通信关键技术的分析及其未来发展前景分析 2017
[3]尤志铨.5G 移动通讯发展趋势与若干关键技术 2016
论文作者:余萍萍
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年16期
论文发表时间:2019/11/6
标签：网络论文; 技术论文; 移动通讯论文; 载波论文; 需求论文; 关键技术论文; 发展趋势论文; 《建筑学研究前沿》2019年16期论文;