5G移动通信发展趋势与若干关键技术应用研究

网络与通信技术信息与电脑China Computer&Communication2017年第7期5G移动通信发展趋势与若干关键技术应用研究宣以所（中国移动通信集团设计院有限公司安徽分公司，安徽 合肥　230041）摘　要：随着我国科学技术的发展，我国的通讯技术也在不断进步，逐渐进入4G移动通信时代。社会在发展，我国的网络技术也在不断更新换代，到2020年以后，我国将迎来一个全新的移动通信时代——5G移动通信时代。5G移动通信技术目前还处于探索开发的阶段，而随着科学技术的进步，对5G移动通信的基本要求会很高。笔者就是在4G移动通信的基础上，探讨5G移动通信，介绍技术特点，并对发展前景进行展望，重点是探讨5G移动通信的关键技术。关键词：5G；移动通信；发展趋势；关键技术中图分类号：TN929.5　　文献标识码：A　　文章编号：1003-9767（2017）07-172-03Research on the Development Trend of 5GMobile Communication and Several Key TechnologiesXuanYisuoAbstract: With the development of science and technology in China, the communication technology in China is also progressing, (Anhui Branch of China Mobile Group Design Institute Co., Ltd., Hefei Anhui 230041, China)and gradually entering the era of 4G mobile communications. With the development of society, the network technology of our country is also being updated constantly. After 2020, China will usher in a new era of mobile communication - 5G mobile communication era. 5G mobile communication technology is still in the stage of exploration and development, and with the progress of science and point is to discuss the key technologies of 5G mobile communication.technology, the basic requirements of 5G mobile communications will be very high. On the basis of 4G mobile communication, the Key words: 5G; mobile communication; development trend; key technologyauthor discusses 5G mobile communication, introduces its technical features, and looks forward to its future development. The key 社会在进步，科学在发展，信息技术在飞快发展。在21世纪的今天，我们生活在4G网络时代下，随着时间的推移，4G移动通信已不能满足人们的需求，因此，整合1G网络到4G网络的资源，研究它们的可行性，并应用到将要开发的5G网络中来，弥补它们的不足之处，并在此基础上进行创新。为了加快5G移动通信技术的发展，将其与其他无线通信技术有效结合到一起，更加有利于加快5G移动通信技术的发展。也逐渐发展，由步行、自行车、汽车的速度提升到飞机的速度。我们现在处于4G移动通信时代，但是随着科学技术的发展，人民生活水平提高，4G网络已不能够满足人们的需求，主要原因有：（1）网络运行速度慢；（2）网络信号的覆盖率低，不能随地应用网络；（3）传输技术水平低，致使传输速度慢。这些原因致使4G网络不能满足人们的需求。１　我国移动通信的发展历程移动通信技术从1G一直发展到今天所用的4G，而且在不久的将来还会出现5G。从图1中可以很清楚地看到，我国的移动通信技术在不断发展，刚开始1G的运行速度与人步行的速度相差不大，而随着科学技术的进步，移动通信技术图１　５Ｇ移动通信与４Ｇ移动通信网络速度对比漫画而未来，我们将进入5G移动通信时代，而5G的运行速作者简介：宣以所（1981-），男，安徽合肥人，硕士研究生，助理工程师。研究方向：无线通信系统。—　　　１７２　　　—2017年第7期信息与电脑China Computer&Communication网络与通信技术率达到了火箭的上升速度，可想而知，5G移动通信的速度极快。 5G是第五代移动通信技术的简称，是4G的延伸，关于它的研究内容主要是引入新的无线传输技术，并且提高资源利用率，优化其智能技术，引入新的结构体系，提高运行速率，还有就是挖掘新的频率资源、优化整个体系的性能以及扩大它的原有范围。选择一个高频段，因为高频段资源非常丰富，而且空间也非常大，能够有效缓解地频谱资源的拥挤状况，实现高速、短距离、短时间的通信。3.3　信号覆盖技术众所周知，在信号不好的地方，就算网络速度再快都无济于事。从4G移动通信网络的应用情况来看，网络速度相当快，可是在比较偏僻的地方，手机就没有信号，网络速度极慢，不仅如此，有时网络还会中断。而5G移动通信技术，就是要改变这种弊端，将信号扩展到更大的范围，让人们不再因为信号问题而烦恼。3.4　智能性高第五代移动通信技术的智能性要远远高于第四代移动通信技术，表现在它的终端的设计和操作技术更加智能化。通过感知网络环境及用户业务需求，在异构环境下为用户提供最佳的服务体验。3.5　同时同频全双工第五代移动通信实现了同时同频全双工技术，这个技术引起了社会各界的高度关注，在相同的谱图阶段，通信收发双方的速度极大提高。而且同时同频全双工技术克服了其他因素的干扰，极大提高了速率。２　５Ｇ移动通信与４Ｇ移动通信的异同点2.1　5G移动通信与4G移动通信的相同点5G移动与4G移动的相同之处在于，用户可以在任何时间、任何地点用任何的方式不受限制地应用网络，而且移动终端可以是任何类型的，没有明确的分界，用户也可以自由选择自己所需要的网络业务和应用。而且5G移动通信与4G移动通信的覆盖范围是相同的，大到企业、军工业，小到民用乃至个人，它的发展与应用改变了人们的日常生活，使人们的交流、生活方式发生了翻天覆地的变化。2.2　5G移动通信与4G移动通信的不同点简单来说，5G移动通信是4G移动通信的升级版，它在4G移动通信的基础上，优化了技术，提高了网络运行速度。从表1中可以清楚看到，速度、连接密码、覆盖性、能效、频率效率和时延，5G移动通信都要优于4G移动通信。可以用一句话来概括二者的不同，即4G是为连接全球人类而专门设计的，而5G移动通信却是为连接世间的万物而研发设计的，足以证明5G移动通信的先进性。表１IMT-Advanced4G1Gbps350km/h1x1x10msIMT-Future5G10-50Gbps106-107/km2500km/h50-100x5-15x1ms４　５Ｇ移动通信发展前景现如今，5G已成为国内外移动通信领域的热点话题。随着信息化的发展，当下的4G已不能满足人们的需求，所以必须研究更先进的5G通讯技术，5G通信主张在推动技术变革步伐基础上，使移动用户获得更加丰富的操作体验。未来的5G通讯技术将会受到更多人的喜爱，主要原因如下。4.1　与网络融合5G移动通信弥补了4G移动通信的以下不足：（1）网络运行速度慢；（2）网络信号的覆盖率低，不能随地应用网络；（3）传输技术水平低，致使传输速度慢。5G移动通信弥补了这些不足，并整合新型无线接入技术，将这些新的技术应用到真正意义的网络中来。4.2　更好服务社会我国的移动通信技术遥遥领先，所到之处都有它的应用，大到企业、军工业，小到民用、个人。移动通信在人们的生产和生活中占据着重要的位置。而且移动通信的发展，使人们的日常生活发生了翻天覆地的变化。第五代移动通信技术，将会极大增强了企业、军工业对其的应用。尤其是军工业，在这个移动通信技术成熟的时代，军工业的发展对信息技术的要求越来越高，也越来越依赖。5G移动通信技术的发展，必会掀起一场狂潮，为了适应人们的需求，必将加快5G移动通信技术的发展，力求让速率连接密度移动性&覆盖能效频谱效率时延３　５Ｇ移动通信的关键技术3.1　运行技术随着我国科学技术的进步，4G移动通信的网络运行速度已不能满足人们的需求了，因此，在开发5G技术时，首先考虑的关键技术就是它的运行技术，4G移动通信的运行速率是1Gbps，这就意味着5G移动通信的运行速率最少是4G移动通信的运行速率的5～10倍。这是5G移动通信技术的关键技术之一。3.2　传输技术移动通信传统工作的传输频率一般在30Hz以下，但是这个频率阶段的空间是十分拥挤的的，5G移动通信必须改变这个现状，因为在这个狭小拥挤的空间传输，速度是非常慢的。因此，5G移动通信技术改进了传输技术，避开这个频段，—　　　１７３　　　—网络与通信技术信息与电脑China Computer&Communication2017年第7期5G移动通信技术在信息发展的今天能够脱颖而出。5G移动通信技术的发展也将会为社会的进步提供巨大的动力。与若干关键技术[J].中国科学:信息科学,2014(5):551-563. 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[6]张筵.浅析5G移动通信技术及未来发展趋势[J].中国新通信,2014(20).５　结　语随着我国科学技术的不断创新，为了适应人们的需求，我国的科学研究人员将会致力于对5G移动通信技术的研究。虽然当前我国的5G移动通信技术依然处于研究阶段，还需要相关部门研究和掌握一些关键技术，但相信在我国研究人员的不断努力下，我国很快就会进入5G移动通信时代。参考文献　[1]尤肖虎,潘志文,高西奇,等.5G移动通信发展趋势（上接第171页）发展，人们对于平台的关注程度不断提高。在互联网本身监督管理力度逐渐加大的背景下，用户创造通信内容的主动能动性以及积极性得以全面激发与调动。泛在网络技术不断升级与更新，为人们创造通信内容奠定了坚实的基础。其次，通信业务在未来发展的过程中，为实现更好发展，就必须要高度重视网络世界与现实世界的有效连接，只有将两者充分融合，才能够为用户提供服务，使人们能够取得更为真实的体验[8]。除此之外，无线业务已渗透到人们的日常生活当中，因而网络透明化特征也更加明显。最后，通信技术中的整合型业务将取得理想的成绩，特别是物联网以及IPIV等将形成较大的影响力。与此同时，传感器业务、RFID（如图2所示）以及二维码等多样化的业务同样会得到更加广泛的运用。除此之外，在应用数据挖掘技术与超级计算能力的过程中，能够保证针对用户使用中所形成的信息数据展开进一步计算。这样一来，必然能够为用户提供更为多样化以及个性化的服务，使技术本身的功用得以充分发挥。的进步。在长期发展过程中，通信技术不断更新与改进，其功能也更加多样化。在国际范围内，通信技术的发展对社会经济、文化与政治产生了一定程度的影响，为此，通信技术必须要与时俱进，适应科技发展趋势。在这种情况下，应深入了解该技术的未来发展趋势，并掌握业务应用的相关内容，只有这样才能够全面推动通信技术的发展。希望上述研究，能够对相关人士有所帮助。参考文献[1]乔秀,任立文.通信技术未来发展趋势及业务应用分析[J].电子世界,2014(12):437.[2]翟冠军,张跃红.通信技术的未来发展趋势及业务应用展望[J].中国电子商务,2011(12):60.[3]李宝岩.现代通信技术在铁路中的运用及其发展趋势[J].硅谷,2013(7):104-105.[4]林丹.4G移动通信技术的现状与发展趋势探讨[J].科技信息,2013(24):241.[5]林琳,王昆,曹积源,等.电力通信业务应用及发展思考[J].通讯世界,2016(13):98.[6]刘贵富,屈麟,丁蓝,等.电力通信业务应用及发展探索[J].中国新技术新产品,2016(17):20-21.[7]申小霜.电力通信业务应用及发展分析[J].中国高新技术企业,2016(4):60-61.[8]刘超.电力系统中网络信息通信技术的应用分析[J].江西建材,2017(4):213,216.图２　ＲＦＩＤ系统原理图４　结　语综上所述，社会科学技术的全面发展，带动了通信技术—　　　１７４　　　—