唐爱国

【摘要】 随着4G网络的全面商用，得到的市场反馈效果特别好，从3G时代的200k/、S的网络速度一下子过度到了10M/S的网络速度，随着相关的各大领域都得到了飞速发展。网络发展速度是各大行业发展速度的一个巨大的瓶颈，习总书记也对网络改革提出了很多重大的意见。目前5G网络的相关技术已经处于全面研究阶段，2020年将展开全面商用，本文主要对5G移动通信的关键技术展开研究，并重点论述了全频段技术、超密集组网和新型多址等各个5G移动通信的重点技术。

【关键词】 5G 移动通信 技术 综述

一、引言

随着移动通信用户速度的快速发展，对移动通信网络速度的要求也越来越高，之前用户使用移动网络可能就是浏览网页、聊天等，需要的网络带宽速度并不高。目前众多的用户已经开始使用移动通信网络进行移动办公、网络视频、网络通话及在线观看电影、电视剧等。对移动通信网络速度的要求越来越高。4G技术的实现，对于以上需求基本得以满足，但是由于移动通信成本过高，导致资费很高，普通用户难以承担其这个成本。通过5G技术的研究和实现，将会进一步加大移动通信在各个领域的应用，从而降低资费也能更好的产生效益。以后物流、教育、医疗等等行业都可能通过物联网的形式得以发展，移动通信网络是其中最为关键的一个环节，解决了移动通信网络技术将会为各大行业的应用提供坚实的保障。2013年北京召开了5G峰会，提出了5G展望。 2014年发布了白皮书，5G成为了各个领域最为热门的话题。我国于2016年启动了对5G移动通信的性能需求研究，2017年开始征集技术提案，2018到2019年将会对其进行技术和方案评审，2020年会实现5G移动通信的标准化。

二、关键技术

目前来说，5G移动通信的关键技术主要有全频段技术+全新网络架构、超密集组网、新型多址、大规模MIMO等技术，本节主要对以上关键技术展开综述。

2.1 新型多址

新型多址技术是一种利用滤波器组的多载波技术，将四维的空域、码域、频域、时域等叠加起来，然后传输的信号就会得以提升，从而可以容纳更多的用户和提升系统的频谱效率。该技术的实现解决了均衡接收技术与通信高速度传输及多径干扰等之间的问题。它利用非矩形脉冲提高了通信的整体性能，但由于当前的信道以同步及快速算法为准，该技术的实现难道很大，需要的原型滤波器的长度要超过子信道的数量 ，因此导致该技术难以在硬件上实现，需要进一步加大对其的研究。

2.2 全频段技术

当前的工作频段以3GHZ为主，频谱资源处于不足的状态之中，只有使用高频段才可以缓解该问题。因此在5G移动通信技术中采用了全频段技术，利用该技术可以将各个频谱的资源利用起来从而提升系统的容量和传输的效率 。目前，处于研究状态的5G全频段的范围为6—100GHZ.从而可以更好的支持在未来中的扩展作用 ，也保证了传输效率和5G容量的支持。使用高频段在5G通信中的优点在于高频毫米波具有天线增益较高、天线设备可实现小型化、带宽更宽等好处。同时高频通信也存在着一些技术问题尚待研究，如穿透能力差、绕行能力差、传输距离不足、容易受到气候的影响等。

2.3 大规模MIMO

MIMO为多输入和多输出技术。也可以叫做多天线技术。使用该技术可以提升传输可靠性和系统频谱的效率。在无线通信系统中，当天线发射频率和频谱资源保持不变时就可以通过配置多根天线的按时来成倍数的提升系统的容量。也就是说将大规模的输入输出天线集成配置到一个基站中，多个用户就可以同时无干扰的在同一时间和同一频率下进行通信。该技术方案与当前的技术方案相比主要优势在于：（1）可以满足多用户与单个基站之间进行大规模的同时通信，具有较强的空间分辨率；（2）可降低发射功率，提升频谱效率，实现多波束的智能赋型；（3）天线数目达到一定数量之后，检验器和线性预编码可以达到最佳的性能。

2.4 超密集组网

5G网络通信技术将会以智能化、宽带化和多元化为主要的发展方向。未来网络数据业务的发展方向主要在热点密集地区和室内，而当前网络数据的流量如果在少数人使用的状态下不存在延迟、低网速等问题，但一旦放开使用用户数量，网络延迟和网络速度都将会是一个巨大的问题，而物联网和智能终端所依赖的移动通信网络将会处于堵塞状态，很难发挥物联网和智能终端的优势。目前5G移动通信技术所研究的超密集组网，可以针对高度使用移动数据的地区提升流量容量1000倍，很好的解决了网络数据使用密集地区的数据传输和数据容量问题。该技术的发展，虽然在数据流量方面提升率非常高，但是由于其拓扑结构也更加复杂，各网络之间的信号干扰也是一个很大的麻烦，大家都知道一旦同一个区域的无线网络过多，就会相互之间产生干扰，影响网络的传输。因此，该技术还需要进一步的研究以适用未来对5G移动通信技术的眼球。

2.5 内容分发网络

面向众多用户在图像、视频和音频等方面对网络流量的要求，在未来的5G移动通信网络中，影响用户访问质量的一個很大因素就是网络流量的爆炸式增长，这也是当前没有全面放开4G移动通信网络流量资费的一个重大原因。因此，如何有效的分发数据流量，降低网络延迟是目前5G移动 通信网络技术的一个很大的难题。这种问题，单纯的依靠网络设备的增加很难解决。因此，内容分发网络从而诞生，主要用来对5G网络的用户网络进行分发，从而提升用户的响应效率，目前的视频网站很多已经使用了CDN分发技术，包括一些云平台也都使用了CDN分发技术。

该技术主要是在传统的网络中增加了智能虚拟网络，建立起来的CDN系统会将用户距离、负载情况、连接状态等综合纳入考虑因素，然后通过一定的计算算法，选择最优的CDN代理服务器，从而实现用户的低延迟响应速度，保障网络和网络质量。CDN的网络架构图如图1所示。当用户发送网络请求时，该网络请求就会被发送到源服务器，然后会被DNS进行重定向，CDN代理服务器中，最合适的那一个会将响应发送给用户，从而用户获得最为优质的服务。源服务器的主要作用就是将内容下发给各个代理服务器，用户就会从最为合适的那一个代理服务器上获得内容。CDN技术的优势就是解决了用户高延迟的问题，热爱打游戏的用户就会知道，延迟过高，会导致网络很卡，然后玩游戏的质量就不高。因此CDN技术，将会成为5G移动通信中最为关键的技术之一。

三、结束语

随着目前4G网络的普及，各行各业都得到了巨大的发展，5G移动通信将势在必行，5G移动网络所带来的红利是显而易见的。但是5G移动通信所涉及的技术难题也是相当罕见的。因此本文重点对5G移动通信关键技术进行综述，所涉及的主要关键技术有新型多址、全频段技术、大规模MIMO、超密集组网和内容分发网络等等。通过对以上关键技术的综述，充分的展示出了在5G移动通信网络中的研究成果，也说明了还存在着一定的差距，需要继续进行深一步的研究。

参 考 文 献

[1]5G终端业务发展趋势及技术挑战[J]. 周代卫，王正也，周宇，孙向前. 电信网技术. 2015（03）

[2]面向55G的分布式移动云计算协同架构与管理机制[J]. 李宏佳，陈鑫，周旭. 中兴通讯技术. 2015（02）

[3]移动通信中的数据传输技术探究[J]. 毕艳军. 通讯世界. 2017（04）