摘要：信息时代背景下，我国的计算机及互联网技术得到了快速发展，与此同时，也推动了现代移动通信技术的发展。移动通信经过了传统2G到3G再到4G的升级，网络服务功能得到了大幅度提升，目前正朝着5G移动通信发展，因此，对5G移动通信发展现状及其重点技术的研究有着重要的实践意义与应用价值。
关键字：5G移动通信；发展现状；重点技术
1 5G移动通信技术的发展现状
5G，即第五代移动通信技术，也是4G之后的延伸，目前5G的需求及关键技术指标（KPI）已基本确定，国际电联将5G应用场景划分为移动互联网和物联网两大类，各个国家均认为5G除了支持移动互联网的发展，还将解决机器海量无线通信需求，极大促进车联网、工业互联网等领域的发展。根据移动通信系统的发展规律，5G 移动通信具有更高的信息传输速率和更广的覆盖范围。
2 5G移动通信的重点技术
2.1超密集异构结构
目前，我国正致力于5G网络的多元化、综合化、智能化研究，智能化终端的普及使数据流量激增，为了满足用户网络需求，必须降低小区半径、增加低功率节点数。超密集组网致力于5G网络数据流量的提升。在未来无线网络中，无线传输技术低功率节点密度能够呈十几倍增加，不仅能够缩小站点距离，而且能够实现一对一服务，形成超密集异构网络。该密集化网络构造能够缩短节点与终端的距离，提升功率效率及频谱效率，进而提高系统容量。
2.2大规模的MIMO技术
为了提高频谱的效率，一般都会采用多天线技术，这项技术可以提高信号传输的稳定性，在不同的无线通信系统中得到了较为广泛的运用，在3G系统、LTE系统中，架设了多条天线，使得频谱的效率得到很大的提升，在发射天线和接收天线的数量比较多的情况下，一般MIMO信道的容量与天线数量中的最小值相关。大量的天线的运用，可以在一定程度上提高系统的容量，但是天线占据的空间比较大，而且在实际中很多外界环境难以控制，在无线通信系统中，各类配置的天线的数量控制比较合理，在LTE系统中，天线的数量只有4根，也能实现较大容量的存储，而且数据的稳定性得到保障。大规模的MIMO技术的优势比较明显，其一，大规模的MIMO可以提高空间的分辨率，在各类资源挖掘的过程中，可以进行深度挖掘，其挖掘的维度更加广泛，确保在不同的网络中用户都可以使用大规模的MIMO进行通信，而且基站的密度可以保持恒定，而且带宽的条件不会发生任何的改变。其二，大规模的MIMO可以对波束进行集中控制，即使是在一个较窄的范围内，也能使波束得到良好控制，防止在信号传输的过程中受到大量的干扰。其三，发射的功率得到很大的控制，防止功率过高，提高了发射的效率。其四，如果天线的数量非常多，可以采用简单的线性预编码的形式，这样就能防止各类噪声的干扰。
2.3全双工无线传输技术
传统的4G通信技术仅能够在同一时段、同一频率下进行单向传输，而全双工无线传输则能够实现双向同时段同频传输，增强频谱资源利用的灵活性。该技术能够促进5G系统对无线频谱资源的深度挖掘，是第五代移动通信技术的热点技术。全双工无线传输技术也有自身的阻力因素，当进行同时段、同频传输时，受功率差异影响，会出现严重自干扰现象，目前正处于研发阶段。
2.4自组织网络技术
传统的移动通信网络往往需要运营商亲自维护，基站及网络部署维护都需要大量的人力投入，不仅人力成本高，而且整体服务效率较低。而自组织网络则能够有效解决这一问题。在SON技术支持下，无线接入技术能够实现自我融合配置，进行网络协同优化。然而该技术不能够满足多网络协调需求，操作较为复杂，需要进一步对新的自动邻区关系技术进行研发。
2.5D2D通信技术
未来5G网络在网络容量及频谱资源利用方面均有着较大的提升空间，其信道模式得到了极大的丰富，能够增强用户的体验。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆D2D通信能够提升系统性能，降低基站压力，是5G移动通信技术的重点技术。
2.6超密集异构网络技术
5G系统不仅仅包括无线传输技术，同时也包括各类无线接入技术，建立大量的宏站，气道了基础网络覆盖的效果，同时也建立了很多低功率的小站，从而形成了大量的异构网络。这些异构网络的数量非常大，很多是由运营商直接部署，将宏节点和低功率节点规划后，还要经过用户的部署，但是用户不能规划低功率节点，导致网络拓扑变得复杂。
通过相关的数据统计分析，我国的语音编码技术和MAC调制技术的完善使带宽的传输速率得到了很大提升，但是由于小区的半径缩小，所以，导致空间的复用度提高。所以，在使用中，应该减小小区的半径，完善频谱资源的空间复用效果，从而在单位面积内的传输能力可以得到保障。在无线通信技术中，在小区半径减小的操作中，一般都是将小区分隔，与此同时，小区的覆盖范围也在减小，很多站点不能覆盖，导致小区的分裂不能进一步进行，只能借助低功率节点的方式来完成。
2.7自组织网络技术
在传统的移动通信技术中，在进行网络部署和运营中，一般都是借助人工的方式，在这个过程中大量人力投入，导致运营成本大大上升。但是通过相关的统计分析，运营成本在运营商总收入的70%以上，而且，随着移动通信网络的不断完善，仅仅采用人工的方式效率非常低下，不能实现网络的优化。所以，为了完善网络部署问题，将复杂的问题变得简单，降低运营的成本，就要借助自组织网络的方式，自组织网络是在网络中借助自组织能力，实现自行优化和配置，实现网络的规划、部署和优化的自动化，降低人工干预。5G系统运用了较为复杂的无线传输技术和无线网络架构的方式，所以，在进行5G网络管理的环节中，管理的形式更加的复杂，所以自组织网络技术是5G技术发展的必不可少的应用。5G运用的是超密集异构网络节点的方式进行部署，而且在一个范围内会存在大量的低功率节点。
2.8SDN/NFV
SDN（软件定义网络）与NFV（网络功能虚拟化）是一种新型的网络架构技术，利用数据分离、软件化、虚拟化概念，为5G移动通信网络提供技术支撑，也是欧盟所公布的5G网络发展审核标准。SDN以基础设施层（网络最底层）、中间层（控制层）、最上层（应用层）为主，涵盖了API网络资源调用内容，通过控制网络设备的应用平面，集中网络控制功能设备仪器，具有简化全网管理程序的功效（基本架构详情参见图2）。NFV是从网络运营商的角度出发的网络体系，利用IT技术平台来实现功能虚拟化，并与所对应的功能块相衔接，便于统一调用相关虚拟资源。在未来5G网络应用中，整合SDN/NFV技术的拟定方案，通过数据交换、分离、转发等业务流程，重新部署网络经营体系，简化无线网络的架构设计程序（比如：Odin、OpenRF），对降低基础设施构建成本具有辅助作用。5G网络架构发展至今，统一要求IMT-2020标准，即基于SDN/NFV网络，集中应用于资料中心、云端、行动基地台、家用网路等领域，具有提升网络应用效率的功效，从而为用户提供更加贴切的体验服务。
3 5G移动通信技术的发展趋势
5G移动通信系统主要发展目标在于成为移动互联网的基础性服务系统，以满足移动互联网的快速发展。根据目前的研究现状，5G 移动通信技术主要对于未来无线移动网络的提升主要在于三个方面：（1）提高其资源利用率（相比4G移动通信系统，资源利用率可提升10 倍左右）；（2）提高其系统吞吐率（5G移动通信通过对于新体系的构建和智能化能力的提升促进了整个系统的吞吐率）；（3）扩宽频率资源（扩宽无线移动通信的频率段至高频段）。
在未来5G移动通信技术的持续发展中，以超密集异构网络、毫米波通信、大规模MIMO技术等内容为典型代表，改建原有的OFDM技术（正交频分复用），为5G系统的关键技术提供更加便捷化的适用条件。从综合实践方面来看，5G网络融合多种无线通信技术，可为解决频率许可、频谱管理问题提供参考价值，具有较强的安全性能、经济收益。改革传统的移动通信技术还需进一步努力，是当下移动通信技术应用的实践研究课题。
4 结论
总之，随着我国移动通信技术的发展，我国的移动互联网业务的发展规模在增大，5G通信技术的系统容量更大，而且频谱效率更高，可以为人们提供更多的便利。
参考文献：
[1]尤肖虎,潘志文,高西奇,曹淑敏,邬贺铨.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J].中国科学:信息科学,2014,05:551-563.
[2]张锋,王明华.5G移动通信发展现状及其关键技术[J].中国新通信,2016,06:83-84.
[3]赵龙.大规模天线通信系统性能研究[D].北京邮电大学,2015.
论文作者:杨新远
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/22
标签：网络论文; 技术论文; 移动通信论文; 频谱论文; 天线论文; 节点论文; 功率论文; 《建筑学研究前沿》2017年第17期论文;