5G移动通信技术研究

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5G移动通信技术研究
第一篇：5G移动通信技术分析
摘要：
随着科学技术的发展，通信技术的革新成为二十一世纪最备受瞩目的一个领域，也是发展最快的一个产业，在短短不到二十年间，移动通信技术就发生了三次革新，每一次革新都给人们的生活带来巨大改变，因此研究5G移动通信技术对于我国经济的发展具有十分重要的意义，本文将从5G移动通信的关键技术出发，全方位解析了我国5G移动通信的关键技术，深入研究未来我国通信领域的发展趋势，对我国通信产业的发展提供有价值的参考和借鉴。
关键词：
5G移动通信；关键技术；发展趋势
近年来，数字化技术的发展带动了移动通信领域的迅猛发展，从过去的2G/3G网络，到最新的4G移动通信技术，都不同程度上掀起了技术的革新，给人们的生活带来实惠与便利。因此，5G移动通信技术的发展，受到了业界的重视与社会各界的讨论，关于5G移动通信的关键技术分析也层出不穷，本文将立足于5G移动通信的特征，深入研究5G移动通信技术的智能化技术。
一、5G移动通信的特征释义
（一）扩展性
5G移动通信并非独立于2G、3G、4G的单一技术，而是将2G、3G、4G的优势融为一体，从而增加用户的使用体验与使用功能，根据相关研究表明，5G移动通信技术的覆盖性是传统4G网络的十倍左右，因此，具有良好的信号，能够给不同的人群带来通信上的便利。[1]同时，由于5G移动通信联网设备的急速扩展，增加了5G移动通信的频谱效率，可以预见，在5G移动通信技术的支持下，未来的社会将建立在一个高效的网络之下，进而展现社会的文明和进步。
（二）节能性
5G移动通信技术在灵活性上，兼容性上相比以往的移动通信技术，具体翻天覆地的改变，因此5G移动通信消耗的能源较少，能够迎合我国可持续发展的经济战略，因此备受政府的青睐，因此可以说，发展5G移动通信技术是未来的一大趋势，具有相当好的市场前景与发展空间。
（三）利用率高
5G移动通信比传统4G移动通信，最大的优势在于其更加注重用户体验，并且在接受的频率上也远胜4G移动通信十倍，高频频谱在5G移动通信会变得非常普遍，并且具有强大的穿透性，能够克服大部分环境因素的影响，因此，5G移动通信为交互式游戏的推广，其他需要高利用率的技术的革新，提供了可能。而对新业务的支撑能力，也成为了5G移动通信的核心竞争力，为未来5G系统的发展打下了坚实的基础，提高经济的拉伸力度。
（四）可靠性高
衡量移动通信技术的关键指标在于这个移动通信技术的吞吐能力如何，能否胜任如今日新月异的用户的需求，这是判断移动通信技术能否惠民的关键。在这方面，5G移动通信具有相当大的可靠性，能够缩短用户时延，从而给用户提供更加完善的用户体验。[2]相较于传统的移动通信的网络，5G移动通信在网络的容量上，也具有明显的优势，甚至是过去4G移动网络的一百倍，完全实现了实时传输，完全覆盖。能够满足承包商特殊服务的要求。
二、我国5G移动通信的关键技术解析
（一）智能化技术解析
智能化技术是5G移动网络发展的方向，如今智能化的用品已经成为我国人民生活中不可缺少的一部分，手机，家用电气，各个领域之中，都有智能化产品的身影，因此如何将这些智能化产品与5G移动通信技术连接起来，就是相关技术人员应该思考的一个问题，云平台是5G移动网络的基础，在这个基础上，将其他智能化产品连接起来，形成一个巨大的移动数据库，从而为不同的业务的开展提供可能。[3]同时，能够利用5G移动网络不同的频段，进行多元化服务，全天候，全方位的服务将是未来移动通信的服务特点，从而为人民的生活带来更大的便利性。
（二）多天线传输技术解析
多天线传输技术如今只有一个雏形，但也是5G移动通信技术的主要发展方向，这种传输技术主要利用有源天线的列阵，提升通信网络频谱的利用率，不但节省了移动通信的成本，还大大提高了人们对移动通信技术使用的速度，这种技术的使用主要为了提高移动通信网络的覆盖性，从而在根本上提高5G移动通信技术的利用率，促进5G移动通信能够更好的融入人们日常生活。
（三）同时同频双全工技术解析
这种技术主要功能是减少环境因素对5G移动通信技术的影响，从而提高用户使用的效果，这种技术实际上是通过接收同频信号的方式，消除发射机信号的干扰，最终的目的在于提高频谱效率，这种技术的应用还不是很成熟，但是已经开始在移动通信行业中崭露头角，在不远的未来，同频双全工技术能够适应5G移动通信的发展要求，成倍的提升频谱的利用率，从而适应复杂多样的5G移动通信的相关业务。
（四）新型网络架构技术解析
新型网络构架技术主要针对未来的业务需要，在整合过去移动通信业务的基础上，添加新的业务，从而将网络系统扩展至社会的方方面面，从而增加网络的利用率，减少网络业务的成本，增加5G移动通信的集中性。自组织网络也是网络虚拟化的一种新近的技术，依靠这种技术能够改善5G移动通信技术的情景感知能力，从而提高未来移动通信技术的互动性。这种技术依靠大规模的无限网络云端，将数据的交换与峰值速率结合起来，保证5G移动通信的应用达到理想的效果。5G时代的到来，意味着全球网络连接服务质量越来越高，人们对移动终端的技术要求也成为衡量网络构架的因素，因此移动云计算的兴起，使一种全新的交付模式呈现在人们面前，同时具有稳定的平台与计算存储能力。
（五）密集网络技术解析
密集网络技术是利用5G移动通信巨大的数据流量，改善网络覆盖的方式。这种技术的广泛应用表现为，未来的网络技术将呈现密集性、多元化的发展趋势，既能满足室内的网络运用需求，也能将业务更多的扩展到室外的空间，从而增加网络的覆盖范围，还能够提升数据的容量，给相关企业带来更大的经济效益。这种技术建立在大型宏基站的基础上，保证密集网络实现的可能，从而降低业务区的信噪比，在根本上提高5G移动通信系统的应用效果。[4]
（六）SON技术
5G移动通信技术在信号传输中具有一定的复杂性，因此引入SON技术能够有效的解决网络运营方面的问题，一定程度上给移动网络提供了大量的人力物力资源，从而在部署人力方面，保障5G移动通信技术的适应智能化的网络需求。然而，目前SON技术仍出于研发阶段，在许多方面还存在技术上的滞后。然而，依靠互联网的发展势头，SON技术依然具有良好的市场发展前景，尤其在软件定义网络技术方面，SON技术具有传统移动通信技术没有的灵活性，能够优化网络资源，并且支持监控与切换功能。SON技术与超密集异构网络技术的结合，则是未来超密集异构部署的发展要求，通过缩短截点之间的距离，能够促进站点之间的传输能力，从而给异构部署提供更方便的解决措施。
三、5G移动通信的总体发展趋势
5G移动通信技术主要瞄准我国2020年的通信发展要求，因此5G移动通信具有一定的前瞻性，不能用现有的标准去约束5G移动通信技术的发展。因此要求相关技术人员在未来通信业务的构架之下，将5G移动通信技术与未来的业务结合起来，从而提高5G移动通信技术发展的针对性。同时，无线通信技术也是5G移动通信技术的主要发展方向，这表明，在无线功率上，5G移动通信技术有着超越同时代的其他通信技术的传输速度，能够在缩短信息传输时间，加快传输速度一定程度上依靠5G移动通信通信技术高效的频谱利用率，从而在容量上将移动通信网络的扩展到各个领域之中。智能化也是5G移动通信的一个发展方向，智能机器人的发展，在5G移动通信技术的支持下，成为了可能，并且在一定程度上智能机器人的发展将推动我国民科的快速发展，从而从根本上提高我国整体的科技水平，甚至可能引发第四次科技革命，给我国经济发展带来新的热点。如今，已经有三十个国家投入了5G移动通信技术的研发之中，在亚洲，除了我国在研发5G移动通信技术，日本韩国也投入了5G移动通信技术的研发工作中，并且取得了一定的成果。一定程度上，5G移动通信技术代表了一个国家的综合国力的一个重要方面，在未来将影响我国科技发展，并成为核心科技，应用于无限通信领域之中，而5G移动通信技术的发展前景都是可预见的。5G移动通信技术与互联网的结合也是未来可预见的一个发展方向。由于互联网的渗透性较强，在多个领域都有所建树，可以说如今的社会是建立在互联网的基础上的。因此5G移动通信技术可以利用互联网中广泛的用户群体，扩展不同领域之中的业务，从而实现5G移动通信技术与云计算技术的紧密结合。另一方面，云计算技术的应用还能够提高5G移动通信的系统容量，从而能够适应未来大规模无线传输工作的基本需求，这都依靠5G移动通信技术的迅猛发展，让大规模无线传输工作变成了可能。因此在如今科技不断进步的基础上，5G移动通信技术的应用表现为：
（一）用户体验
由于5G移动通信技术以人为本的特征，从而能够给用户提供良好的用户体验，甚至改变了模拟技术在5G移动通信技术中的发展，将系统的吞吐能力提高了二十倍。智能化的互动用户体验，由于植入智能芯片，能够给用户提供特殊的用户体验，从根本上将各种业务融入在互动用户体验中，促进我国5G移动通信技术领域的不断扩展。
（二）突破性
5G移动通信技术突破了传统移动传输技术对距离的限制，在信号功率上，具有长足的进步，不只局限于传统的物理层的传输，而着手卫星通信技术的研发，将5G移动通信技术与信道编译码技术结合起来，从而大幅度的提升了5G移动通信技术的技术指标。当然，5G移动通信技术最重要的优势在于平台性，能够扩展5G移动通信技术相关的业务的体系构架，从而创建新兴的移动业务。这些业务可以采用地区性划分，将用户以区域的形式进行划分，从而统筹业务，不断的细化业务。
（三）覆盖性
5G移动通信技术的覆盖性不止关于5G移动通信技术的应用范围，还在一定程度上表明了5G移动通信技术的未来发展方向。未来的5G移动通信技术越发的朝着室内移动通信发展，相关专家表明，5G移动通信技术在室内的覆盖能力比起室外具有更重要的意义，一方面这项研究，改变了我国移动通信技术的发展格局，将5G移动通信技术的覆盖能力逐渐内移。另一方面，5G移动通信技术在室内具有更强大的业务支撑，因此室内5G移动通信技术的覆盖拥有更大的发展前景。
（四）软件的研发
也是发展5G移动通信技术的重要途径，一定程度上业务流量决定了5G移动通信技术的发展前景，因此扩展业务流量的软件开发工作对于发展5G移动通信技术的核心科技具有一定的推动作用。除此之外，还能有效的解决网络运营的成本。
四、结语
综上所述，5G移动通信关键技术的应用是推动5G移动通信时代到来的重要环节，同时，将5G移动通信融入于市场之中，扩展业务，能够在短时间内完善5G移动网络的用户体验和应用效果，从而促进我国经济又好又快
第二篇：5G移动通信技术现状探析
摘要：
在移动通信网络飞速发展的北背景下，我国4G移动通信得到了极大的发展并已经实现了大规模的应用，很多发达国家已经先我们一步，开始着手5G移动网络的研制与开发，并取得了一定的成果，我国5G移动网络刚刚起步，仍处于初级阶段，需要进一步的研究和开发，本文首先对我国5G移动通信的应用现状进行了分析，然后对5G移动通信技术面临的问题进行了剖析，最后对其发展趋势进行探析，力求为今后的工作提供技术指导。
关键词：
5G移动通信；应用现状；发展趋势
引言
在计算机与互联网技术的推动下，我国的移动通信技术实现了质的飞越，从传统的2G网络发展到3G网络，再到目前被广泛使用的4G网络，每一次移动网络的更新换代均带来了网络服务功能的极大提升，均得到了广发用户的肯定。为了使移动通信技术得到进一步的发展，就应加速研究5G移动通信技术，并明确未来的发展方向。
一.5G移动通信技术的应用现状
5G移动网络又被称为第五代移动通信系统，是为了满足2020年我国移动通信需求和适应时代发展而应运而生的，随着通信技术的不断提高，以及计算机和网络技术的完善，4G移动通信技术已经趋于成熟，多个国家的通信运营商已经开始投身于5G移动通信的研发中，并取得了一定的成绩，我国是从2013年开始着手5G移动通信技术研发的，并将相关的研究课题纳入到了863计划中，作为新一轮的通讯领域核心技术的竞争，5G移动通信技术已经成为我国通讯领域最为重要的研究任务，在2013年初，我国组建了5G移动通信技术研究小组，由通讯行业的顶级专家组成，对5G移动通信技术的关键技术及发展方向进行了探讨和明确，并制定了相关的研究框架，以便能以最快的速度融入到国际5G技术的研发中，2013年6月，为了更好的满足2020年通信行业的需求，我国制定了5G移动网络一期研究计划，将5G无线传输、频谱开发等关键性技术作为研究重点，并逐步对无线传输技术进行测试、对网络性能进行技术评估，而且相关部门还将部分研究内容分配到有科研实力的各个研究小组中，研究机构包含国内知名大学，科研院所等，不过从整体上来看，我国的5G技术研究工作仍处于初期探索阶段。
二.5G移动通信技术所面临的问题
2.1技术与系统融合问题
在计算机技术和无线网络技术的支持下，我国的通信技术实现了跨越式的发展，并且不断进行更新换代，5G移动通信网络作为一个集成多项业务与技术的通信系统，如何实现技术与系统的融合仍是现存的较为棘手的问题之一。
2.2频谱效率和容量问题
5G网络具有数据流量大、速度快、效率高等特点，要想充分发挥5G网络的优势，就需要拓展频率和提高系统的容量，优化系统层次，并加密站点数量，先进传输技术的应用将会增加系统的复杂性和资金的投入，增加系统的运行和维护困难。
2.3移动终端问题
作为一个复杂的集成系统，5G移动通信技术将融合多种新型技术，对移动终端的空间速率及待机时间也提出了新的要求，也一定程度上给移动终端的低成本开发，工艺、射频技术的提高和电池寿命的延长带来困难。
2.4节能降耗问题
5G移动通信技术需要实现在传输速度和数量显著增加的基础上，不增加运行费用，这需要保证系统的总体能耗不增加，这就需要有效的提高系统的能耗效率，对系统的节能降耗相关措施提出了挑战。
2.5产业生态问题
相较于传统的移动通信技术，5G网络更加注重用户的体验功能，现行的网络结构及管理理念已经不适应5G网络的发展需要，需要开发出适应其发展的新技术，有效的解决产业生态问题。
三.5G移动通信的发展趋势
5G移动通信的发展趋势应经成为各国通讯领域的研究热点，在通信技术不断进步的同时，5G通信网络的关键技术也会取得突破，接下来的几年，将是5G技术实现质的飞越的关键性阶段，同时其通信系统的容量也会进一步扩大，这些可以通过有效提高频谱效率、优化网络结构、合理配置新的频谱资源等手段得以实现。5G技术对系统数据的传输质量和速度提出了更好的要求，需要采用更为先进技术和设备才能得以实现：先进传输技术的引入，可以有效的增强网络资源的利用效率；启用新的体系结构，可有效的增强体系的智能化，增加系统的容量。为了更好的实现5G网络的使用功能，要求网络和移动传输方面要有突破性的进展，在网络方面需要采用更为先进更为智能的网络框架，移动传输方面要注重提高资源的配置能力，并加强对频谱效率的提升。
四.总结
5G移动通信技术是通信技术不断发展和移动用户不断增多的必然产物，也受到了越来越多国家的关注和重视，我国的5G移动通信技术仍然处于前期起步阶段，需要不断的加大研究和开发的力度，保证资金和技术的投入，保证在未来几年5G技术发展的黄金时期内，逐步达到国际的先进水平，为5G技术的应用打下良好的基础。
第三篇：5G移动通信技术及发展趋势分析
摘要：
近些年来，随着我国经济的快速发展，我国的电信业进入了高速发展期。尤其是智能手机的应用使得数据通信的增长趋势迅猛，在不远的将来数据通信业务将取代语音通信成为电信运营商的新的增长点。现今移动通信网络已经建成并应用到了第四代通信网络即4G通信，为了适应增长越来越快的移动数据通信的需求，新一代的5G通信网络正在紧锣密鼓的研发中。本文将在分析5G移动通信网络特点及技术要点的基础上对5G移动通信网络未来的发展趋势进行分析阐述。
关键词：
5G关键技术；发展趋势；展望
信息技术的高速发展为我国的移动通信网络的发展注入了新的活力。移动通信网络经过了多年的发展从早期的2G、3G移动网络发展到现今应用的4G移动通信网络，随着移动通信网络速度的提升，市场也爆发出了巨大的移动通信网络消费热情与需求。随着电子信息技术的不断发展，新一代的5G移动通信网络正在研发中，5G移动通信网络将比以前的移动通信网络通信速度更快、通信更稳定、信号覆盖范围也更广。本文将在分析5G移动通信网络研发所面临的关键技术的基础上对5G移动通信网络的发展前景及应用趋势进行分析阐述。
一.5G移动通信网络简述
5G移动通信网络是下一代的移动通信网络，现今我国各大电信运营商都积极展开了对于5G移动通信网络的研究以期待在未来的5G移动通信网络抢占先机。据估计，2020年5G移动通信网络将会逐步进入市场进行应用。相对于现今所使用的4G移动通信网络5G移动通信网络在数据传输速率上、移动通信资源的合理利用以及频谱利用率方面都有着极大地提升。同时5G移动通信网络在用户体现、移动信号的覆盖率以及传输信号的稳定性等方面都有了极大地改善。5G移动通信网络是今后移动通信网络发展的重要方向。5G移动通信网络具有以下特点：
（1）5G移动通信网络将会极大地提升用户的使用感受，使用5G移动通信网络将会使得网络平均吞吐率、移动数据的传输速度、互动式游戏等的新兴移动业务等都得到极大地提升，用户在使用5G移动通信网络时将更为流畅、稳定。相较于传统的移动通信网络，5G移动通信网络将摒弃原先传统的点到点的物理层传输和信息编译码等的经典技术，5G移动通信网络将会将其数据通信研究的重点放置在多点、多用户、多天线、多小区共同合作创建新的网络方面，以确保5G移动通信网络的性能得到极大的提升。在5G移动通信中应当注意室内无线信号的全覆盖，以便为用户提供更强的数据体验，改进以往移动通信中“争取覆盖范围、室内为辅”的设计理念。在5G移动通信系统中应当加强对于高频段资源的利用，但是高频段无线电波受制于穿透能力较差需要与有线、无线、光载无线组网等技术进行综合使用。
二.5G移动通信网络研发的关键技术
现今在5G移动通信网络中所应用的技术主要有：SON技术、异构超密集部署、SDN技术等三大技术。相较于其他两种技术SON技术在人力资源投入、物资消耗等方面都较少，对于减少电信运营商的运维等方面有着较强的效果。现今的SON技术仍然处于研发阶段，仍然具有相当的技术难题待攻克，但是SON技术在物资、资金等方面的优势值得电信运营商加大在SON技术上的投入。异构超密集部署技术是5G移动通信网络为应对以往移动通信网络中所出现的超密集部署问题所研发的，但是不足之处是异构超密集网络技术在缩短了数据传输中的各个节点之间的距离后，会导致出现问题的几率大幅增加。因此，需要加大对于异构超密集网络技术的研究力度，以便5G移动通信网络能够取得良好的通信效果。SDN技术又被称为软件定义网络技术，相较于以往所采用的移动通信网络技术，SDN技术在操作的简便灵活性、设备简化等方面都有着较大的优势。在SDN技术的应用过程中主要是通过中心网络控制器来实现对于移动通信网络的优化和对无线资源管理的优化，以便取得良好的管理效果。
在5G移动通信网络技术上能够支持多种制式的无线网络，在其无线网络层的结构上主要由上级网和下级网两大网络层组成，其中上级网络层主要适用于移动终端而下级网络层则主要适用于接口。同时5G移动通信网络根据IP地址来对网络中的各种终端进行区分。5G移动通信网络在运行的过程中将会受到无线技术的大量干扰，为减少干扰对5G移动通信网络所带来的影响，需要在5G移动通信网络中对于超密集布置的网络进行切换算法的合理选择。
在5G移动通信网络的技术中高频段传输技术是5G移动通信网络所面临的主要难题之一，现今移动通信网络所采用的频段多为3GHz以下，随着移动通信的普及以及移动数据应用量越来越大，传统的频谱资源在不久之后将会消耗殆尽，在高频段，则可以通过采用64根天线来使得传输的波束赋技术得到充分地发挥，可以使得移动终端在天线2km的范围内达到1Gbit/s的下载速度。因此，高频段将是5G移动通信网络今后应用的重点，可以充分利用设备与天线数量较多的优势以确保频谱资源满足用户的需求。但是高频段技术的传输距离较近，还会受到天气的较大影响，因此5G移动通信网络在应用高频段技术时需要继续研究以解决这一难题。5G移动通信网络现今需要解决的难题是要充分提高频谱的利用率，通过发挥天线数量充足的优势以使得用户在进行移动数据使用时不会受到频谱不足的影响。同时在5G移动通信网络的应用过程中，不仅要提高无线信号的覆盖率，且需要使无线信号不会对周边环境造成影响。在以往通信技术的发展过程中，通过采用多天线的方式来提高频率的利用效率，通过有源技术在天线上的应用使得当前所使用的数据发送天线最大可以得到128根，极大地提高了无线信号的覆盖范围和频谱的利用率。5G移动通信网络所用到的另一个关键技术是同时同频全双工技术，通过采用此项技术可以使得天线的可用频谱效率大幅增加，突破了传统频谱资源对于移动数据通信的束缚，从而使得频谱资源发挥出更大的效用。在5G移动通信网络中所运用的同时同频全双工技术可以使得传统应用中的TDD和FDD双工技术水平得到充分地提升，通过实验室的理论测算，在5G移动通信网络中使用同时同频全双工技术将会使得传统的频谱利用率得到原先的200%以上。在5G移动通信网络另一项关键技术则是直接通信技术，在应用5G移动通信网络的情况下将可以完成不同通信设备间的直接通信，从而使得移动终端的时延和能耗大幅下降，同时5G移动通信网络通过使用直接通信技术将会使得频谱资源发挥出更大的利用效率。5G移动通信网络为提高数据流量则需要通过采用密集网络技术在提高数据流量。对于热点地区和室内为提高5G移动通信网络的使用性能需要加大5G移动通信网络的覆盖率。现今随着各种智能设备的应用使得移动数据通信的使用量猛增，为提高5G移动通信网络的数据通信能力需要采用超密集网络技术来加以实现，在确保网络覆盖率的同时确保系统容量的大幅提升。同时在5G移动通信中通过利用云计算平台强大的计算能力来实现对于5G移动通信的智能配置和模式的切换，从而实现5G移动通信的自动智能组网。
三.5G移动通信网络的发展进程及展望
随着经济的快速发展，对于移动通信网络的需求在不断地加强尤其是对于移动数据量的使用量在呈几何式增长。5G移动通信网络的应用将会极大的加快智慧城市的建设步伐，通过构建5G移动通信网络将会使得移动信号的覆盖范围更大、传输速度更快、系统资源及频谱的利用率更高。随着移动通信技术的不断加强及智能化程度的不断提高，未来的5G移动通信网络将会向着智能化、自动化和全面化的方向发展，从而使得5G移动通信网络发挥出更大的作用。
四.结语
随着经济的快速发展，移动通信已经成为了人们工作生活中的重要组成部分，尤其是近些年来随着智能终端的大量普遍使用，使得数据通信呈现除了爆发增长的趋势。现阶段4G移动通信技术是使用最为广泛的技术，但是仍然需要一种更为高效、高速、智能化的新一代无线移动通信技术来满足日益增长的移动数据需求，5G是继4G移动网络之后仍处于研发阶段的新一代移动通信技术，现今在5G移动通信网络的研究中仍然有很多关键技术待研究突破，本文在分析5G移动通信技术特点及关键技术的基础上对5G移动通信网络的应用前景进行了分析阐述。

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