5G移动通信网络技术发展趋势

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［摘要］在信息技术与科学技术高速发展的背景下，5g移动通信网络技术已经成为社会各界高度关注的话题。5G相比于4G、3G通信网络技术，其移动通信速率有了质的提升，是移动通信技术中取得的重大突破。5G技术不仅关系着人民群众的生产生活，还关系到国家的信息安全，具有重要的战略意义。本文对5G通信网络技术以及未来发展趋势进行了深入的研究与分析，希望可以起到一定的参考作用，促进我国5G移动通信网络技术的发展。

［关键词］5G；关键技术；发展趋势

随着人们生活水平的不断提高和网络的普及，人们对网络的速率要求也在不断提高，4G移动通信网络技术的速率已经很难满足当前人们对网络的需求。5G移动通信网络技术是时展的产物，也是未来移动通信网络发展的必然趋势。5G的通信速率有了质的飞跃，突破了许多4G技术的限制，5G在移动端的应用已经成为主要的方向。5G中的核心技术是各个国家都在争相研究的主要内容，其对于国家的通信技术发展和国家信息安全都有着重要的作用。

15G的核心特征

“5G”是第五代移动通信技术的简称，是当前最新一代的蜂窝移动通信技术，是4G、3G、2G移动通信技术的拓展和延伸，各个方面的性能都有了很大的提升。5G具有数据速率高、延迟较低、节约能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接等优点。在2019年10月，我国移动、联通、电信三大运营商都公布了5G商用套餐，这在我国5G技术发展过程中具有里程碑的意义。5G在用户体验功能上拥有更大的质量提升效果。5G最明显的优势就是信息数据的下载、传输速率更快，且融入了现代的虚拟现实技术和传输变通技术，使得5G各方面性能都得到了强化和提升。4G技术的信息输送形式以点对点传输为主，虽然4G技术能够支撑和满足当前大部分移动网络用户的需求，但是随着时代的发展，4G这种点对点的传输形式必将被5G所取代，通过5G的多点传输技术，提高移动通信网络整体的传输速率。目前，世界范围内的手机厂商基本都开通了5G移动通信网络服务，以华为、苹果、三星为代表的大型手机企业，在5G移动通信网络市场中的竞争更加激烈。经过技术人员的测试和推算，5G理论上的最大传输速度可以达到10Gbps，即125GB/s，比电脑硬板、手机闪存的读写速度都要快［1］。

25G中的关键技术

5G作为未来移动通信网络中最主要的技术，是国家要重点投入研究的领域，必须掌握其中的关键技术，才能够保证我国的5G不会受制于人，对于国家发展具有重要的意义。以华为企业为例，华为一直以来都积极参与5G标准竞争，在世界范围内的5G通信专利数量也处于领先的地位，日本运营商软银、法国运营商Orange以及美国等国家的运营商以华为存在网络安全问题为由明确表示，不会再与华为合作5G相关的研发，可以看出5G移动通信网络中关键技术对于一个国家的发展所具有的重要意义。下面就5G移动通信网络中一些核心技术进行分析。

2.1互联网技术

4G已经具有较高的速率和活动功能，但5G作为4G的升级版，在互联网信息数据的传输速率上有着巨大的提升，在互联网技术层面有着更高质量的综合提升。传输技术复杂化和智能化是5G提升的重要表现。5G在发展过程中，有些技术人员表示在预期内的自组织网络（Self-OrganizingNetwork，SON）技术无法起到稳定协同的作用。但是，经过我国5G移动通信网络研发技术人员的不断研究与试验发现，对无限传输参数进行优化后可以使其整体出现自动愈合的状态，从而使5G移动通信网络也间接地改良宏站覆盖区域中的低功率节点。所改良的这些节点可以在固定密度的状态下形成稳定的连接网络，从而形成了研究人员所定义的超密集异构网络。互联网技术是5G中的核心部分，只有实现了互联网技术的创新与突破，才能够升级5G，从而使5G获得更好的发展。

2.2无限传输技术

无限传输技术是5G中的重要组成部分，当前我国的5G中无限传输技术主要可以分为两类。2.2.1MIMO无限传输技术多进多出（MultipleInputMultipleOutput，MIMO）无限传输技术通过在发送端和接收端使用多根天线，在收发之间构成多个信道，可以极大提高信道容量。MIMO具有极高的频谱利用效率,在对现有频谱资源充分利用的基础上通过利用空间资源来获取可靠性与有效性两方面增益，其代价是增加了发送端与接收端的处理复杂度。MIMO无限传输技术可以在同一个频率内为不同的信息接收对象提供支持，并降低信息传递过程中所受到的干扰，提高传输效率。大规模MIMO技术采用大量天线来服务数量相对较少的用户,可以有效提高频谱效率。2.2.2全双工技术全双工技术在我国运营商的双向通信范围内应用，与4G相比，在理论上全双工技术具有绝对的优势。4G只能够在同一频率上以固定的形式进行信号发射，所配备的网络接收站会受到许多影响，整体的信息传输速率较低。全双工技术的实装和应用能够使5G的传输速率得到进一步提升［2］。

2.3D2D技术

D2D（Device-to-Device）技术是5G的核心技术之一，D2D技术是解决终端设备和基站通信问题所应用的通信技术，能够有效提高用户通信网络的质量，解决了4G中数据传输流量浪费情况严重的问题。D2D技术的研发目的是解决蜂窝数据连接问题，降低用户之间的距离对信息传输速率的影响，进而提高用户设备之间信息传输的速率。D2D的耗能较小，且通信距离较长，信号较为稳定，还具有很高的安全性，对于5G的发展具有重要的影响。

2.4超密集异构网络技术

超密集异构网络技术是基于超密集网络技术上发展而来的新型技术，对于5G的发展起到了重要的推动作用。5G是未来通信技术主要的发展方向，人们对信息的需求量在不断增加，近年来，移动数据流量的增长十分迅速，小区半径参数减小、低功率节点数量也在不断增加。超密集异构网络技术可以实现对大规模节点的写作，这正是5G所需要的技术，因此未来5G的研发人员要考虑到不规则形状网、小区的边界数量等问题，要积极引入网络动态部署技术，提高5G移动通信网络结构的整体质量和水平。

2.5自组织网络技术

在5G移动通信网络系统中，技术人员不仅要做好网络部署工作，还应关注5G移动通信网络的运行情况，保证5G移动通信网络可以在最佳的状态下运行。5G移动通信的网络结构较为复杂，无线接入技术具有多样性，不同网络节点的覆盖能力也有着很大的差别。因此，在自组织网络技术的应用中，要有效解决5G中网络部署和配置问题，使5G移动通信网络能够实现自我优化，再结合相关的技术，对5G移动通信网络运行中的故障进行排查和分析，从而降低5G移动通信网络的运行和维护成本，提高网络故障的解决效率，为用户提供更高质量的5G移动通信网络服务［3］。

2.6毫米波通信技术

毫米波通信技术是微波高频技术和光波低频技术的延展性应用。在当前我国通信网络发展中，投入使用的频段资源较少，主要集中在6Hz以下。毫米波资源较为丰富，潜在的开发空间和利用空间较为广阔，在实际开发与应用过程中，通过将毫米波与通用移动通信技术的长期演进（LongTermEvolution，LTE）和紧急需求指示器（UrgencyofNeedDesignator，UND）进行重叠，能够充分发挥出毫米波的技术优势，并采用增加天线数量、控制毫米波长的方式能够取得良好的应用效果。现如今，我国部分科研人员已经开展将毫米波通信技术与MIMO技术进行结合，从而使容量空间得到了一定的扩大，使得通信网络的使用效率进一步提升，能够提高5G技术的数据下载速度。

35G未来发展趋势分析

5G主要在手机、平板电脑等移动设备中应用，而且随着时代的进步，人们在移动设备上已经不是进行简单的信息收发，而是需要进行多项复杂的网络活动，人们对信息数据传输的速率要求越来越高，各种高质量的图片、音频、视频等需要在瞬间内完成传输，才能够满足人们的移动网络需求［4］。5G已经被称为“时展的必然产物”和“未来移动通信的必然发展趋势”。但是从实际应用情况来看，5G还存在许多欠缺，其应用价值还没有被完全开发出来。也就是说，5G目前还处于研发时期，需要经过技术人员的不断研究与实践，才能够进一步开发出5G的全部功能，最大化发挥5G的优势。结合我国过去几十年中移动网络通信的发展历程来看，5G的应用还有很长的一段路要走。5G要通过网络优化的形式来减少人工成本，还需要解决网络节点覆盖能力不均衡的技术问题。目前，我国在5G领域已经取得了许多重要的科研成果，整体科研水平走在世界前列。5G技术作为未来能够改变通信网络基本模式的重要技术，我国在这一方面已经实现弯道超车。未来持续增加对5G技术的研究，能够全面促进我国通信网络技术水平提高，是提高我国综合国力的必要举措。

4结语

5G的发展前景非常广阔，因此需要技术人员进行不断的研究与探索，从而促进5G更好地应用，为社会群众提供更好的移动通信网络，同时保障我国的通信安全，使我国在5G方面能够走在国际前列。

主要参考文献

［1］罗虹.5G移动通信网络关键技术分析及未来趋势［J］.中外企业家,2019(7):55.

［2］薛其林,白龙飞,宋珍珍,等.5G移动通信网络关键技术分析及未来趋势研究［J］.数字通信世界,2019(10):63.

［3］潘锋.5G移动通信网络的关键技术及发展趋势［J］.数字技术与应用,2018(6):28,30.

［4］傅耀威,徐泓,杨国威,等.5G移动通信技术发展现状与趋势［J］.中国基础科学,2018(2):18-21.

作者：宋玺艺 郑博 路彩玲 单位：中国石油长庆石油勘探局有限公司