摘要：笔者主要从5G 移动通信的未来发展趋势、5G 移动通信的若干关键技术等方面概述了本文主题，旨在与同行共同探讨学习。
关键词：5G；移动通信；发展趋势；关键技术
现阶段，各个国家都非常重视通信技术的发展，在相关科研人员的努力下，移动通信技术经历了很多技术上的革新，已经从2G、3G技术发展到现在应用最广泛的4G移动通信技术，且这个过渡的时间也仅仅只有几年而已，这就充分地说明了科学技术的发展速度，随着人们对于移动通信技术的要求进一步提高，未来4G技术也将会推出历史的舞台，这就催生了5G移动通信技术的发展。通过移动通信技术的研究，5G通信技术也会很快地走入我们的日常生活，为我们提供更加优质的移动通信服务，为社会的发展和世界的进步提供强大的移动通信技术方面的支持。世界各地都对5G通信技术进行了研究，也取得了一定的成果，但是，不可否认，当前在5G移动通信技术研究方面还是存在一些问题。为了能够使相关的科研人员更好地研究5G移动通信技术，文章将围绕5G移动通信发展趋势与若干关键技术分析进行探讨。
一、我国 5G 移动通信的概念、含义及优点
1. 5G 移动通信的概念
第五代移动电话行动通信标准，也称第五代移动通信技术，外语缩写：5G。也是4G之后的延伸，正在研究中，网速可达5M/S - 6M/S .
2016年11月，举办于乌镇的第三届世界互联网大会，美国高通公司带来的可以实现“万物互联”的5G技术原型入选15项“黑科技”——世界互联网领先成果.高通5G 向千兆移动网络和人工智能迈进。
2. 5G 移动通信的含义
在移动通信不断发展和完善的推动下，移动通信会更加的完善，而 5G 移动通信即是在当今社会广为流行的 4G 移动通信的相比下，5G 移动通信是 4G 移动通信的升级版。5G 移动通信的目标是使终端用户始终处于互联网状态。利用更加完善的关键技术提升通信频率资源、系统吞吐率、系统智能化，加快了资源利用率、传输速率，并且提高了用户体验、传输时延，扩大了无线网络的覆盖面。在先进的无线移动技术的作用下，5G 移动网络将发展成为自动化、智能化，使其拥有较高的通信系统性能，较低的营运成本等特点。
3. 5G 移动通信的优点
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。
二、5G 移动通信的未来发展趋势
随着人们对于移动通信技术要求的提高，5G通信技术将很快成为新的移动通信技术的标准，根据相关研究人员的预测，5G移动通信技术在2020年左右，将会成为新的通信技术标准，将会构成第五代移动通信系统。以往的2G、3G以及4G移动通信技术都在各自的时代发挥了重要的作用，从他们的技术发展轨迹来看，5G技术应该比它们有着更加明显的突破，其利用能效和利用效率应该会有非常显著的提高，4G移动通信技术是当前的移动通信标准，其各方面的技术指标基本达到了当下的使用要求，但是仍然在传输质量、安全性等方面存在的一定缺陷，某些技术层面的用户体验也存在着一定的问题。在进行5G移动通信技术研发的时候，要对其他通信技术高度的重视，使它们能够和5G技术科学整合起来，为世界构造更加先进、更加实用的移动通信网络。
随着社会的不断进步，移动互联网在近些年取得了突破性的发展，这种突破性的发展为未来5G技术的应用奠定了坚实的基础。相比较以往的通信技术，5G移动通信技术将会更加地重视整个通信系统传输效率的提高，随着各种智能化技术的不断突破，将会用更多的高科技手段应用于5G 移动通信技术中，5G 移动通信系统的智能化程度将会更高，能够对数量庞大的数据量进行快速的传输和处理，在5G移动通信技术中，将会更加地重视用户体验问题，以往的通信技术存在着信号不稳定、速度慢等问题，这都将在5G移动通信技术中得到满意的解决，尽量地去提高用户的使用要求。随着5G移动通信技术的不断进步，整个移动网络也会更加的完善，移动信号的覆盖面将会更加广阔，室内的信号也会更好，这对于构建良好的无线移动网络有着重要的推动作用。同时，5G移动通信在技术不断提高的同时，还高度地重视运营商在保障用户体验的前提下尽可能地降低成本，运营商可以根据自身的特点，去制定符合自身需要的管理模式，实时地对网络使用情况进行监控，合理地分配各种通信资源，降低一些不必要的能量损耗，这样就能大大地降低了运营商的运营成本。
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三、5G 移动通信的若干关键技术
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.超密集网络技术
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。
3.自组织网络
传统移动通信网络中，主要依靠人工方式完成网络部署及运维，既耗费大量人力资源又增加运行成本，而且网络优化也不理想。在未来 5G 网络中，将面临网络的部署、运营及维护的挑战，这主要是由于网络存在各种无线接入技术，且网络节点覆盖能力各不相同，它们之间的关系错综复杂。因此，自组织网络（self-organizing network，SON）的智能化将成为 5G 网络必不可少的一项关键技术。
自组织网络技术解决的关键问题主要有以下 2点：①网络部署阶段的自规划和自配；②网络维护阶段的自优化和自愈合。自配置即新增网络节点的配置可实现即插即用，具有低成本、安装简易等优点。自优化的目的是减少业务工作量，达到提升网络质量及性能的效果，其方法是通过 UE 和eNB 测量，在本地 eNB 或网络管理方面进行参数自优化。自愈合指系统能自动检测问题、定位问题和排除故障，大大减少维护成本并避免对网络质量和用户体验的影响。自规划的目的是动态进行网络规划并执行，同时满足系统的容量扩展、业务监测或优化结果等方面的需求。目前，主要有集中式、分布式以及混合式 3 种自组织网络架构。其中，基于网管系统实现的集中式架构具有控制范围广、冲突小等优点，但也存在着运行速度慢、算法复杂度高等方面的不足；而分布式恰恰相反，主要通过 SON 分布在eNB 上来实现，效率和响应速度高，网络扩展性较好，对系统依懒性小，缺点是协调困难；混合式结合集中式和分布式 2 种架构的优点，缺点是设计复杂。SON 技术应用于移动通信网络时，其优势体现在网络效率和维护方面，同时减少了运营商的资本性支出和运营成本投入。由于现有的 SON 技术都是从各自网络的角度出发，自部署、自配置、自优化和自愈合等操作具有独立性和封闭性，在多网络之间缺乏协作。因此，研究支持异构网络协作的 SON 技术具有深远意义。
4.多载波技术与大规模 MIMO 技术
多载波技术是在滤波器组的基础上实施的，5G 移动通信技术可以使滤波器组进行多载波模式的传输，滤波器组可以在技术的发送端多载波进行调制，使各种信息在波载期间不会互相影响，避免在传输过程中产生不必要的干扰。大规模 MIMO 技术是在基站及其配置下传输天线的基础上实现的，确保在同一时刻同一波段上可以传播很多信息，使人们的运用更加便捷。大规模 MIMO 技术既可以使天线集中式，也可以是分散式的，不但可以提升频谱效率，还可以降低传输过程中的干扰。
5.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。
6.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。
结语：
5G 移动通信技术的发展已经成为了全球技术领域的发展趋势，预示着各个国家科技技术发展的竞争力。及早的开展对 5G 移动通信技术的研发，在移动通信领域占据领先位置，已成为我国移动通信技术与未来发展的重要任务。
参考文献：
[1] 杨帆.5G移动通信发展趋势与若干关键技术探讨[J]. 中国新通信，2016，02（23)：27.
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[3] 吴强.5G 移动通信发展趋势与若干关键技术分析 [J]. 教育教学论坛，2016，11（22)：82-83.
[4] 赵新亚.5G 移动通信发展趋势与若干关键技术研究 [J]. 中国新通信，2016，05（01)：56.
论文作者:黎毅
论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/8
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