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关于 5G 移动通信关键技术的分析及其未来发展前景分析

作者：王广增日期：2015-11-16 09:43 来源：未知

前言：作为现阶段国内外通信行业关注的重要内容，5G移动通信系统将结合通信领域的整体发展态势以及4G的优势特征，在传输速度、频谱利用程度等方面逐渐提高，为用户带来更为安全可靠的体验。但应注意的是5G移动通信发展目标得以实现关键在于相关技术的应用，确保自身资源利用率以及网络业务能力等方面都得以提升。因此，对关键技术在 5G 移动通信系统中的应用分析具有十分重要的意义。
一、5G 移动通信的特点分析
根据现行5G移动通信的发展情况看，其在目标设定方面更注重结合现代无线通信技术，使移动互联网业务能力得到极大程度的提升，具体表现在：相比4G通信网络，在无线传输技术引用的背景下5G通信系统在资源利用率方面将提升10倍；在智能化技术与新体系结构引入系统后将使吞吐率得以提升；系统中许多如频段或可见光等资源得以挖掘。从5G移动通信的特征看，首先体现在对用户的体验给予高度重视，5G系统是否具备良好的性能关键在于判断其中的移动业务如传输速率或3D效果等。同时5G系统在通信业务方面更注重室内移动方面，确保系统在无线覆盖性能等方面得以提升。另外，5G通信系统将引入更多高频段的频谱资源，但考虑电波穿透影响还需利用无线组网技术 [1]。
二、关键技术在 5G 系统中的应用分析
1、无线传输技术的应用。网络传输的相关技术又可细化为三方面，包括：第一，5G系统中的多载波技术。该技术的应用主要以滤波器组为基础，能够解决以往移动通信系统中存在的频谱效率过低以及多径衰落等问题，但该技术应用过程中为使多载波性能得以提升，要求滤波器做好长度设计工作，至少保证子信道数量满足频率相应的实际要求，因此在实际应用中需从此问题着手保证技术应用效果得以发挥。第二，4G系统中应用的MIMO技术，在5G 系统中得到了更大规模的应用及体现出了新的特征难点，如具有极高的空间分辨率，功率及频率资源得到了有效的控制和提高；再如天线数量足够的情况下，MIMO技术可降低设备发射功率，也侧面保证了设备在编码等方面的良好运行。第三，全双工技术在5G系统中的体现。该技术实质为一种双向技术，具有同频同时等特征，可灵活应用频谱资源，提高频谱利用效率，并将无线频谱中的潜在资源挖掘出来。但该技术应用下也需注意由于接受信号与发送信号时在功率方面存在较大的差异，容易出现自干扰问题。为解决存在的自干扰情形许多学者在研究过程中已提及许多改进技术，但所取得的效果并不明显，应在未来发展中注重与MIMO技术以及其他组网技术等相结合以使全双工技术应用中的难题得以解决。
2、无线网络技术的应用。5G系统在无线网络技术应用方面主要表现在：首先SDN与SON技术的应用。其中SDN技术应用的特征主要体现在能够简化较为复杂的网络技术以及控制功能，无论在管理无线资源或优化网络协同等方面都可通过SDN技术下的控制器实现。但该种技术在资源分派以及相关报告如监控或运行状态等生产方面是目前技术应用的难点，应在此方面不断完善。而在SON技术应用下，其所解决的问题主要集中在网络部署或运维等方面，是智能化水平得以提高的关键。然而实际应用中也存在网络协同方面的问题，要求做好参数优化工作保证其具备自愈合功能。其次，5G系统中超密集异构技术的应用。该技术应用下将解决传统通信系统中要求通过增加低功率借点数量而提升系统整体容量的现状。但应用中应注意解决存在的多覆盖层次等问题 [2]。
三、5G 移动通信系统发展前景分析
5G移动通信是当前国内国外在通信领域中提高竞争优势的重要内容之一，要求做好研发环境的布局使5G系统在关键技术应用下发挥更多的优势，这也是我国现行产业发展中的主要任务。由2013年我国提出的关于5G系统的发展计划便可看出，未来5G移动通信系统无论在支持业务总速率或功率信息、频谱效率等方面都将得到大幅度提升，许多其他先进技术包括射频技术、超蜂窝无线技术等都将引入其中，为用户带来更好的体验。同时5G系统发展过程中因不断进行资源的合理配置，选取动态流量作为资源配置的根据，有利于成本的降低。另外，在信号覆盖范围方面也将更为广泛，为用户提供更优质的服务 [3]。
结论：5G通信系统的发展是顺应通信行业发展主流的重要内容。实际发展过程中应正确认识5G移动通信的主要特征，分析无线网络技术以及传输技术在其中的应用，并在未来发展中着力解决关键技术应用中存在的问题，以此推动5G 系统的进一步发展。
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]卓业映,陈建民,王锐.5G 移动通信发展趋势与若干关键技术[J].中国新通信 ,2015,08:13-14.
[3]姚宏杰.5G 移动通信的关键技术及其进程[J].通讯世界,2015,06:26-27.