5G移动通信技术及发展趋势分析与探讨

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　　摘 要 5G移动通信技术通过对4G和3G技术的发展和创新，技术也日趋完善。随着智能手机的普及以及智能手机功能的不断增强，5G通信技术在满足现有网络通信市场的市场需求之外，在技术层面还有更广阔的发展空间和研究潜力。
　　关键词 5G；移动通信技术；信号检测；发展趋势
　　相对于4G通信技术而言，5G具有更高的使用适应性，可以满足在超高连接密度、超高移动性、超高流量涌入和低时延情况下的，移动网络用户即时通信使用需求，为移动网络用户提供更具效率、更加便捷的使用体验。
　　1 研究背景和国内外对5G条件下技术研究状况
　　1.1 研究背景
　　移动互联网技术是发展移动通信技术的基础动力之一，这种技术的广泛应用，使用户可以享受到超豪华的移动上网体验，物联网作为另一个移动通信技术发展的主要驱动力，其发展更进一步扩展了移动通信业务的发展空间，这种智能互联，使移动通信业务在机器人智能控制、工业自动化、自然环境监测、遥感控制和智能医疗等领域获得广泛应用。
　　1.2 国内外对5G条件下信号检测的研究现状
　　在目前广泛采用的信号检测标准下，信号检测基本是围绕判断无线电通讯使用者情况、初始系统同步捕获、信道预估和接收参数。在认知无线电中，对信道场景的识别主要通过信号检测和调制分类来识别。近几年对信号的典型预处理天线波束进行研究发现，在信号的检测和同步方面，在频域处理时运算负载过大，且载波频率偏移会对天线自适应波束的初始捕获性能产生非常大的影响。
　　以上研究为最近几年针对5G网络发展形势，国内外的主要研究成果。其中对于在实际使用环境中无线网络的规划设计、信号检测器材的优化、提升移动网络频谱使用效率技术等方面的研究内容还比较欠缺[1]。
　　2 5G移动通信的关键技术
　　2.1 自组织技术
　　自组织网络技术的特点可以提升移动通信网络的智能化和自动化水平，提高移动网络在实际使用过程中的使用效率，降低系统功耗和节约运行成本的作用。提高移动通信网络系统自动化水平和加强相关技术研究，对于优化移动网络服务、提高移动网络服务设施工作效率、降低网络经营成本等方面都有重要的意义。
　　2.2 增强型信号密集传输技术
　　在我国目前的移动通信网络使用实践中，移动信号传输的频率多数情况下都维持在3GHZ以下，频谱资源使用率低、频谱资源短缺等问题就显得尤为突出。在5G移动通信技术中，高频信号传输问题如果不能得到有效解决，5G移动通信技术的应用和普及便无从谈起，所以5G移动通信技术的核心技术实质就是高频信号传输技术。
　　2.3 天线矩阵信号传递技术
　　目前，在正常的移动通信设备使用环境下，设备和设备间多数都存在不同程度的干扰情况，大规模天线矩阵信号传递技术，就着眼于解决这个矛盾，通过调整天线矩阵行距，增加天线矩阵簇头的方法，提高信号传输质量、增强信号在复杂条件下的抗干扰性等目的。
　　2.4 持续广域覆盖技术
　　持续广域覆盖技术主要是为了解决未来的移动互联网用户使用需求，是指在之前的第三代和第四代通信技术基础之上，在相同的技术场景之下，对移动网络覆盖地区提供低延迟可靠性高的网络信号传输服务，该技术具有系统运行功耗低、信号传输稳定和信号传输质量高等特点，可以很好地为物联网运行提供支持保障[2]。
　　3 发展趋势
　　根据目前我国以及全球其他各国的移动网络通信发展现状来预计，到2020年到2030年全球的移动通信数据流量的增长规模将达到目前移动通信数据流量的二万倍左右。如此庞大的设备占有量和市场规模，是对我国的移动通信市场建设和服务质量的双重考验。
　　5G网络高频谱、高频谱利用率以及高数据传输速率的技术特点可以满足以上用户的使用需求：
　　3.1 网络使用体验更加优异
　　5G网络可以为移动数据用户在高接入速率、超低信号传输延迟、超高使用舒适可靠性等方面提供远超于3G和4G的体验感受，同时可以提供能够适应在复杂高技术环境下，对高接入流量密度、高密度连接数量和移动数据终端处于高速移动状态之下的接入服务[3]。
　　3.2 智能化的运营管理
　　5G网络对智能化的运营管理水平要求很高，5G网络的运营需要全面提升5G网络对于技术的环境的感知程度和应对能力，通过对移动数据网络设施所处位置，移动数据终端用户的使用习惯、移动数据终端设备的运行状态和网络信息内容等实时环境，进行智能预判或信息处理，来调整信息传输模式、信号检测方式以及系统工作程序制定等方面的智能控制。
　　3.3 网络功能优化
　　5G网络以其强大的数据传输能力为基础，可以向移动数据用户提供更加全面丰富的移动通信网络数据传输服务，5G网络传输服务站的智能化即插即用设备和自组织网络，有安装简便、便于保养和容易维护等优势，这使得在核心网络建设方面，在网络功能演进的分组核心网络基础上能够进行更加快捷与简便的构建，以此将管理、运营和网络控制服务三者有机地结合起来。
　　3.4 优化网络经营服务环境
　　5G网络服务的建立，可以刺激和支持相关产业的发展，为其他产业提供优秀的信息传输保障，提升行业间的互动水平，以此为国家的经济建设服务[4]。
　　4 结束语
　　在我们可以预见的未来，移动通信网络技术体系的建立，呈现的是高水准、高信息融合和高产业化的发展趋势。高速发展的国家经济环境，为5G移动通信网络的建立创造了条件，同时5G移动通信网络的最终建立也会推动国家经济建设向着更加科学、现代化的方向发展，二者相辅相成。
　　参考文献
　　[1] LiZ，LiuKH，ZhaoY.MaPIT：anEnhanced Pending Interest Table for NDNwith Mapping BloomFilter[J].IEEECommunicationsLetters，2014，18（11）：1423-1426.
　　[2] Arianfar S，Nikander P，Ott J. On Content-centric Router Design andImplications [C]. In Proceedings of the Re-Architecting the Internet WorkshopACM，2010：5.
　　[3] 石建.面向5G的移動通信技术及其优化研究[D].天津：天津大学，2016.
　　[4] 严林波.5G移动通信发展趋势和关键技术探究[J].文存阅刊，2018，（23）：177.
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