5G移动通信网络技术及未来发展趋势分析

王帅

摘要：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移动通信技术；技术特点；发展趋势

1 5G技术的特征

移动通信技术的特征主要包含以下几种：第一，传输性能良好。与4G移动通信网络相比，5G技术的传输速度约提升10-100倍左右。5G传输下，移动通信网络的传输速率峰值参数可达到20Gb/s，而端到端的时延则可达到ms级别。此外，5G技术的容量也较4G技术出现明显提升。该技术在各项传输性能等方面的优势，为高质量移动通信奠定了良好的基础。第二，时效性强。5G移动通信技术的时效性较强。从频谱接入状况来看，5G技术采用全频谱接入模式，同时将高频段（范围：6-100GHz)、低频段（范围：＜6GHz)，纳入移动通信网络中。在通信过程中，由全频谱混合组网提供的无缝覆盖网络，可有效提升用户信息传输的时效性，进而确保用户对信息传输效率要求的充分满足。第三，具备节能优势。相对于其他移动通信技术而言，5G移动通信技术具备良好节能性优势。在通信过程中，该技术在兼容性等方面的良好性能，为其信息传输过程中的能耗控制提供了必要的支持。该技术的节能特征，为其在各场景、各通信领域中的普及奠定了良好的基础。

2 5G移动通信的关键技术

2.1同时同频全双工技术

同时同频全双工技术可以有效提升频率资源利用效率，并且可以同时接收在一条物理信道上两个不同方向的信号，同时同频全双工技术可以同时进行发射信号和接受同频数据信息，使通信双工节点自身发射机信号产生的搅扰问题被有效解决。既能提升高频谱的利用效率，又能够使移动通信网络快速可用。一旦实行5G，通信用户以及流量使用都将迅速增加，因此，传统基站模式为主的组网方式下已经不足以满足时代对于移动通信技术的要求，所以，5G这样新的网络连接模式可以很好地实现业务要求。

2.2 MIMO无限传输技术

多进多出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。

2.3密集网络技术

由于时间和地点的不同，使网络中的信息传输出现不均匀的现象，为了使这种现象得到有效的解决，密集网络技术应运而生。该项技术的使用，不仅使得网络范围显著的增宽，而且使系统的容量明显地增大。5G移动通信在4G的基础上进行网络覆盖面积的增加，为了使该目的得以实现，需要科学地使用密集网络技术。密集网络技术实现覆盖面积增加的方式为：第一，在基站的外部，增加天线的数量，从而达到覆盖面积增大的目的；第二，在室外进行多个密集网络的布置，让密集网络之间进行共同协作，从而使其有效性和准确性都得到显著增强，进而使增加覆盖面积的目的得以实现。密集网络技术的缺点是会存在一定的干扰，使其高效性被降低。

2.4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。

2.5智能化技术

5G移动通信技术当中的另一项关键技术就是智能化技术。在当前云技术以及大数据环境下，在5G移动通信当中融入智能化技术已经成为必然趋势，也是当前5G移动通信网络不可或缺的一项技术。在5G移动通信当中融入云技术，能够有效地改变大型服务器的运行机制，利用和基站的连接达到网络交换的目的，而且，在5G基站当中，云计算具有另一项突出优势——云存储，利用云存储能够将所有的信息数据进行收集储存，这样可以对更多的数据进行处理、整合、应用。而在我国移动通信行业进一步发展的过程中，基站规模也越来越大，因此，在应用智能化技术时，还应该对频段进行合理的规划，同时满足市场的不同业务需要。

2.6 D2D技术

D2D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。

3 5G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。5G已经被称为“时代发展的必然产物”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。

结语：

总之，对国家的经济和移动通信技术的发展，5G移动通信技术的实行起到了极大的推动作用，对网络时代安全性、高效性实现有着重要的现实意义，随着对此技术研发的重视度不断增加，在研究方面也取得了长足的进步以及突破性的发展。目前随着5G技术的研究力度加大，存在的问题不断被解决和克服，技术的不断成熟，未来此技术将会得到广泛应用和推广，对人们的生活带来更便捷、更优质的体验，同时也成为具有时代意义的变革。

参考文献：

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