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摘要：5G是面向2020年以后移动通信需求而发展的新一代移动通信系统。根据移动通信的发展规律,5G将具有超高的频谱利用率和能效,在传输速率和资源利用率等方面较4G移动通信提高一个量级或更高, 其无线覆盖性能、传输时延、系统安全和用户体验也将得到显著的提高。5G移动通信将与其他无线移动通信技术密切结合,构成新一代无所不在的移动信息网络。本文分析了5G移动通信发展趋势与若干关键技术。
关键词：5G移动通信；发展趋势；关键技术；
移动通信技术也有着快速的发展和进步。刚开始使用的只是2G，慢慢的发展到3G，再到我们现在使用的4G,短短几年时间，移动通信在技术上有着突飞猛进的进步和发展。那么，下一代的移动通信技术有什么创新技术和朝什么方向发展，这些都是我们所期待的和所关注的。
一、必要性
从市场需求的角度来讲，如今的4G技术普及程度越来越高，人们从一开始对4G网络的种种质疑，到如今的追捧，表现出来的是对新技术的支持，这也充分说明了，新的移动通信技术切实给受众带来了方便，让消费者和市场能够感受到这种技术带来的利好。市场的发展永远离不开创新，而移动互联技术的发展正是适应了当前互联网技术的发展规律，技术的不断进步，为市场带来了新的发展空间。技术的进步来源于市场的需求，而市场需求的发展又进一步推动了新技术的研发和传统技术的升级换代，因此，从这个角度来讲，5G移动通信技术的研发和进一步发展吗，正是市场发展的需求展现，也是未来市场技术的发展方向。从技术发展进步的角度来讲，当前，移动通信技术已经带动了市场产业的发展， 多元化的技术进步成为引领移动互联技术发展进步的先驱。因此，技术的进步已经成为当今市场竞争的一种发展动力。移动互联网技术的发展来源于市场的需求和支撑，当前，我国现代互联网技术的发展和更新换代的速度越来越快，整体的市场竞争环境发展下，移动通信产业需要更加先进的技术来支撑，因此，就当前的技术发展情况上来讲，移动通信技术的革新和进步，是5G技术通信发展的一个新的动力，也是一种重要的支撑。
二、5G移动通信发展趋势
与4G网络相比，5G移动网络应当在能效、传输速率、资源利用率与频谱利用率上达到更高的水平、更高的安全级别，同时在用户体验与无线网络覆盖方面也应有所显著改善。即5G移动网络将会更加智能化，更能满足用户的流量需求，并具有网络自调整与自感知等优点。这是新一代移动网络发展的必然需求。从5G 移动网络当前研究状态来看，其在今后的发展过程中，将在以下三方面得到重点发展与提升：
1.采用新体系结构，使整个移动通信系统吞吐率高出当前网络的25倍；
2.采用新技术，使资源利用率相比于4G网络至少提升10倍。
3.大力开发可见光、高频段与毫米波等频率资源，在提高频率资源利用率的同时使频率资源比 4G网络提升4倍。
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4.根据信息技术当前发展趋势分析，未来5G 移动网络的工作重点将包括如下几点：其一，5G网络将突破点到点传输和信道编码、译码方式，将其扩展成多小区协作组网、多用户、多点、多天线的传输方式。其二，用户体验是移动网络发展的核心宗旨，是运营商留住与吸引客户的重要手段，更是5G移动网络性能评价的关键指标，所以5G 移动网络在创新技术的同时，将会更加注重对传输时延、虚拟现实、交互等业务的支持。其三，现在移动网络大多使用低频段频谱资源，5G移动网络将在频率资源利用率方面进行大幅改善，通过结合无线与有线技术，采用光载无线组网等多种先进技术来解决高频无线电穿透力弱问题，从而获得更多频谱资源，提高高频段资源利用率。其四，室内通信作为移动网络应用的主要场所之一，5G网络将对室内无线覆盖性能进行大范围优化，从而提高用户体验。其五，5G移动网络将采用软配置方式，使运营商可以根据用户流量动态变化来对资源进行适当调整，从而避免资源的浪费，为运营商节约运营成本。
三、关键技术
从目前的角度看，5G的关键技术仍在发展阶段和研究阶段，但学术界和产业认为，5G的关键技术应包含下几个方面：一是5G关键技术与无线网络构架；二是5G无线输送的关键技术；三是5G移动通信总体技术系统；四是5G移动通信验证技术。接下来对业界十分关注的5G技术进行总的介绍。
1.高频段传输。目前，移动通信系统频段主要是3GHz以内，伴随着用户人数的增加，频谱资源也变得十分拥挤，然而在高频段里，如毫米波频率是27.3～350GHz，而带宽则高达284.6GHz，超过微波全部带宽的12倍。微波与毫米波相比，元器件的尺寸要小很多，毫米波系统能轻而易举小型化，实现进行极高速短距离通信，支持5G传输速率和容量需求。
2.多天线传输技术。多天线技术，经历了从二维到三维，从无源到有源，从高阶多输入多输出到大规模阵列的发展，能把频谱利用率提高到数十五倍甚至再高，是目前5G技术唯一重要研究方向。
3.同时同频全双工技术。同时同频全双工技术被称为高效的频谱效率技术，该技术在相同的物理信道上对两个方向信号的进行传输，在通信双工节点的接收机处通过对取消自身发射的信号干扰，在发射信号时候，同时接收另一节点的相同频信号。
4.设备间直接通信技术。以往的移动通信系统连网方式，以基站为中心点，实现对市区覆盖，基站及中继站是不能随便移动的，网络结构是有限制的，在未来的5G网络里，用户规模大，数据流量大，以传统的基站模式为中心的组网方式，是没办法满足业务需求。D2D直接通信技术在没有基站的情况下也能运转，实现通信设备的直接通信，开拓了接入方式和网络连接。
5.密集网络技术。5G是一个智能化、宽带化、多元化、综合化的网络，数据流量是4G的1000倍。想要实现目标有两种技术:一是在宏基站处布置大规模天线来取得室外空间增益，二是布置密集网络来满足室外和室内数据需求。在未来里，向高频段宽带，将采用更加密集的方案，部署高达200个以上扇区。
6.新型网络架构技术。为了满足在未来里，使用高容量、大规模的用户需求，未来的5G网络架构将具有低时延、低成本、易维护、扁平化特点。目前产业界主要集中在云架构和C-RAN的研究上。
7.智能化技术。5G的中心网络,是由大型的服务器来组成的云计算平台，通过交换机网络及数据交换功能的路由器与基站相连接，宏基站具有大数据存储功能和云计算功能，时效性特强或特别大的数据，提交到云计算中心进行网络处理，终端或基站的数量、形态多，不一样的业务选取不一样的频段 ，连接方式和天线多样化。所以，需要具有自动模式切换、智能配置、智能识别的功能，实现智能组网，在未来里，智能化技术是实现5G网络的是关键技术。
未来的5G 移动通信技术发展成为一个不可小觑的趋势，5G技术将对社会的变革发挥重要的作用， 提升5G 技术的发展能力，从多方面的关键技术入手来实现技术的发挥，更加广泛的布局5G 网络系统，让越来越多的消费者体验到 5G 网络变革带来的优势。
参考文献：
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[3]孔令兵. 5G移动通信发展趋势与若干关键技术 [J].通信电源技术 ,2015,04:124-125.
论文作者:孙亮
论文发表刊物:《基层建设》2016年20期
论文发表时间:2016/12/5
标签：网络论文; 技术论文; 移动通信论文; 关键技术论文; 频段论文; 频谱论文; 需求论文; 《基层建设》2016年20期论文;