马新源

（北京交通大学，北京 100044）

0 引 言

5G是基于移动通信需求发展的新一代移动通信技术，具有超高频谱利用率和能效、低时延、无线网络覆盖广、系统安全性高等优点。5G移动通信系统可以和其他无线网络相结合构成全新的移动电子信息网络系统，满足互联网的发展需求[1]。在未来的各种新型业务平台中，通过互联网实现的各种业务会采用无线方式传输给终端客户。同时，云计算与后台服务的广泛应用使得5G移动通信技术的传输质量大幅提升。5G移动通信系统的重点发展目标是与其他高新技术紧密结合，为中国移动互联网的高速发展提供基础业务能力。5G大幅提升了宽带传输的效率，也同时实现了更快的传输速率，能够在相同时间内传送更多的信息。与4G通信技术相比，5G通信技术将通信延时降低到1 ms左右，这种通信延时的降低能够减少很多企业的不必要损失。例如自动驾驶等相关行业，采用5G网络后能有效提高自动驾驶的反应速度。5G能够实现信号全覆盖，在任何5G基站覆盖的地方都能够畅通无阻的通信。除此之外，5G网络能够降低物联网设备的功耗，有利于大规模部署物联网设备[2]。

1 5G移动通信的关键技术

1.1 大规模MIMO技术

大规模多天线（Multiple-Input Multiple-Output，MIMO）技术是提升网络频谱效率和信息传输稳定性的有效手段。根据信息论基础理论，天线数量越多，频谱效率和稳定性也就越高。尤其是在有数量极多的接收天线与发射天线时，MIMO信道容量会随着收发天线的数量的最小值而发生变化[3]。……