小议5G移动通信发展趋势与若干关键技术
时间：2022-08-29 16:35:04 来源：千叶帆 本文已影响人
[摘 要]随着世界各国对移动通信技术发展的极大重视，在短短几年时间内，移动通信就从以往的2G/3G发展到现阶段的4G技术，在实际应用、用户体验等方面有了显著地提升。由于科技水平是不断进步完善的，因此在不久的将来4G技术势必也会成为历史，5G技术将开始发展和应用。现阶段各国都在对5G技术进行研究，并且取得了一些阶段性的成果，下面就对5G关键技术及其发展趋势进行初步探究分析。
[关键词]5G；移动通信；发展；关键技术
中图分类号：S315 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）24-0337-01
1 5G移动通信的发展趋势
移动互联网技术的发展为5G移动通信技术提供了基础动力，移动互联网将成为以后各种技术的基础性平台。现如今的移动通信技术和无线通信技术将成为5G移动通信系统的研究基础，进而给5G移动通信技术的发展提供更高的质量传输质量和系统效率要求。其中，5G移动通信技术将在三个主要方面得到提升，第一点就是无线传输效率，扩宽了无线移动通信的频率段到高频率；第二点是通信系统的智能化和系统吞吐率，在新的体系构建和智能化能力的提升了整个系统的吞吐率；第三点是无线通信频率资源，相比4G移动通信技术资源利用率提升高达十倍左右。5G移动通信系统主要的目标在于成为移动互联网的基础性服务系统，与传统的2G移动通信、3G移动通信和4G移动通信相比5G移动通信有了更高的用户体验，在虚拟现实、交互式游戏和3D的支撑能力等技术方面进行了革新，有了更强的用户体验。5G移动通信系统主要在室内移動通信业务上得到大规模的提升，从无线覆盖范围的扩大提升室内移动通信业务在通信业务中的地位。
2 5G移动通信关键技术分析
2.1 高频段传输技术
当前应用的移动通信系统的频段是3GHz以下，而用户越来越多，对流量的要求也是越来越大，因此频谱资源则面临短缺问题。高频段内，如毫米波频率的范围在28GHz阶段，就可以应用64根天线，发挥波束赋技术的有效性，在范围为2公里的距离内下载速度达到1Gbit/s。5G通信在将来的发展中一定会应用高频段技术，优点是天线和设备的数量充足，可以解决当前频谱资源不能满足用户需求的情况。但高频段技术也有一定的缺点，就是传输距离短、天气会对其有一定的影响。所以，在设计高频段传输技术时一定要考虑到这一点。
2.2 多天线传输技术
5G移动通信技术当前要解决的主要问题是提高频谱利用率到目前的10倍以上。利用数量充足的天线，可以使不同用户的使用不受影响，提高无线信号的性能。5G移动通信技术不但要达到环保要求而且还需提高网络覆盖率。自2D到3D的多天线技术的不断发展，主要就是为了提高频谱效率。因为应用有源技术，所以当前使用的天线达到了128根，创建了3D-MIMO的技术，保证不同用户的正常使用，提高了无线信号的覆盖范围。
2.3 同时同频全双工技术
当前5G移动通信网络应用同时同频全双工技术，使频谱效率有效增加，不受传统频谱资源的局限，频谱资源将发挥更大的效用。而且这一技术在应用过程中需要防止各种干扰。利用同时同频全双工技术，使传统应用中的TDD与FDD双工技术得到了改良，理论上来说频谱效率可以提高一倍以上。但在实际运行当中，同时同频全双工技术不利于在多天线的情况下使用。
2.4 直接通信技术
利用5G移动通信技术可以完成不同通信设备间的直接通信，使时延和能耗有效下降，频谱资源也借此发挥了更大的效用，提高了5G通信效率和通信质量。
5G移动通信网络如果想把数据流量提高1000倍以上，则必须依靠密集网络技术来实现。把5G移动网络的数据流量主要分布于室内和热点地区，提高用户性能，进一步增大网络覆盖率。当前各种智能终端设备得到了普遍应用，因此用户对数据流量提出了更大的需求，所以5G移动通信要想实现1000倍流量的增加则必须依靠超密集网络技术来完成。密集网络技术可以增加网络的覆盖范围，同时保证系统容量的大量提高，但存在的缺点是小范围内将存在一定的干扰，不利于网络能效的提高。
5G移动通信主要依靠云计算平台，利用云计算平台的智能配置和自动模式的切换，5G移动通信才能实现自动智能组网。
3 5G移动通信相关的关键技术
3.1 网络架构的新型技术
在未来的5G移动通信技术中，很有可能会采用一种集中化处理且能够实时进行云计算的网络构架，新型的网络架构技术主要的构建思想就是将低成本的光传输网络进行充分的利用，然后利用这个集中的中心节点和远端天线进行网络信号的传播，可以覆盖更加广泛的领域或系统当中。网络架构的新型技术中具备开放式的设备接口协议，网络设备具有着虚拟化，通过利用设备中的空闲资源，有效的避免资源的重复建设，针对全频段进行调度，使负载达到均衡，大大提高了系统的维护还降低了成本。
3.2 新型传输技术
新型的传输技术也就是多天线的技术，这种多天线的传输技术在很早以前就已经被提出，主要就是通过引入有源天线的阵列，使能够支持的天线数量增加到128根，实现3D的天线阵列，这也就是3D-MIMO技术，可以大大的减少各个用户之间的干扰，还能进一步的完善无线信号的覆盖率。目前相关的研究人员也在面向这个技术进行全面的研究，有望在未来能够让5G移动通信技术支持更多的SDMA，从而实现节能并提高信号的覆盖能力。
3.3 高频段的传输技术
在当今的移动通信技术下的频谱资源是非常拥挤的，主要原因就是主要的频段大多数都集中在了3GHz，但是在高频段中能够利用的资源却是非常丰富的。进一步的开发高频段中的资源不但能够缓解当下的资源利用现状，还能进一步的提升数据传输的速度。可以说这项技术是未来5G移动通信技术研究的发展趋势，但是这种通信也会受到距离以及气候环境的影响的制约，信号的穿透力也比较弱，因此这相关的技术研究和开发中，监测中心还要针对系统的设计以及射频器件等进行更进一步的研究，才能寻找出最优化的资源配置。
4 结论
传统的移动通信部署方式逐渐呈现出服务水平较低且传输效率缓慢等问题，影响到了用户满意度。因而在当代社会可持续发展背景下，应注重扩大对5G移动通信的推广，同时注重在5G移动通信探究过程中将超密集异构网络技术、MIMO技术、全双工技术等技术手段应用于其中，由此来提升整体频率传输效率，并就此规避信号干扰等问题的凸显，达到最佳的移动通信设置状态，提升整体移动通信效果，满足用户需求。
参考文献
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