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摘要：5G移动通信在为用户提供稳定、便捷思维通信服务的同时，对于现阶段物联网建设产生了深远影响。为了更好地推动5G移动通信在经济生产与社会生活环节的有效应用，强化5G移动通信技术的实用性。
关键词：5G移动通信；关键技术；发展趋势
引言：
5G移动通信以多址技术为核心，实现了数据信息的高效互联，大幅提升入网设备的数量以及类别，对物联网技术的发展注入新的活力，例如人工智能技术的实现，需要5G移动通信作为通信渠道来实现信息数据在短时间内的交互，增强控制能力。目前以华为为代表的中国企业，投入大量资源对5G移动通信技术进行深耕，推出了Polar Code 5G移动通信方案。中兴通讯则在5G网络基站以及传输频段方面取得了突破性的建站，其多载波CA技术，增强了5G移动通信的容量需求，扩大了5G移动通信网络的覆盖范围，满足了用户的通讯需求。从2017年开始，部分国家进行5G移动通信网络的商用试验，为后续的推广应用积累了经验。
1 5G移动通信的关键技术发展
随着科学技术的不断革新，移动通信领域中5G移动通信技术得到了发展，其会在未来几年内实现实质性的创新。现在世界各国都在对5G移动通信技术进行深入研究，5G移动通信技术借助的是无线网络方式，移动互联网是其发展的动力，通过对后台服务和云计算的运用，其可以提供现有固定互联网络的各种服务业务，所以移动通信技术的系统容量和传输质量会发生很大的变化。5G技术将用户体验放在第一位，大大提高了网络平均吞吐率和传输速度，而且不再受到点到点的物理层传输和信道编译码等技术的限制，更加关注对体系的构架，业务支撑能力更强。目前5G移动通信系统中高频段频谱资源得到了广泛运用，无线、有线、光载无线组网等技术可以弥补高频段无线电波有限的穿透能力。随着业务流量的不断发展，5G无线网络会加强“软”配置，不断调整网络资源，有效防止能源浪费。一旦5G网络技术得到了应用，车联网、物联网、智慧城市、无人机网络等目前停留在构想阶段的概念会进一步变为现实，并在工业、医疗、安全等领域得到了充分利用，提高各个领域的生产效率，创新新的生产方式。
2 5G移动通信的关键技术规范
2.1大规模MIMO技术
大规模MIMO技术有很大的优势，其对于提高基站站点的频谱效率和功率效率有重要作用，天线数目的增多使得小尺度信道的稳定性增强。相同资源上终端间的信道有正交特性，这是因为在基站和终端之间准正交有信道特性。而大规模MIMO技术不符合绿色理念，大大增加了污染治理成本，其天线结构设计困难，需要全新的3D信道模型，所以必须结合天线的相关性和耦合度进行。通过与小基站的结合，大规模MIMO技术在毫米波频段的天线尺寸恒定时，其频率干扰会加剧，所以必须做好功率增益和干扰的协调工作。
2.2高级多址技术
5G移动通信运用的非正交多址（NOMA）方式，可以提高频谱效率，将一个资源分配给多个用户使用。发送端运用非正交发送，主动引入干扰信息。而且其提升了接收机的复杂度，频谱效率更高，非正交传输通过设计复杂的接收机换取更高的频谱效率，使得非正交运用成为可能。
2.3高频段
目前移动通信系统3GHZ以下的频段资源还比较紧张，所以其未来的发展趋势就是运用高频段，在3GHZ以上会拥有更加豐富的频谱资源，所以必须要将这一区间的频谱资源充分利用起来，有效解决频谱资源紧张的问题。因为3GHZ以下的频段资源饱和，所以可以运用微米波频段中存留的闲置频谱资源。毫米波主要运用在短距离传输中，其缺点非常明显，所以被认为无法用于移动通信，比如其路径损耗强、受周围障碍物影响大、设备成本高等问题，目前运用得比较少。近年来，5G通信技术和半导体技术的出现，大大降低了其使用成本，并逐渐得到了运用。结合5G毫米波的使用，保证有源天线的尺寸不变，在其频率增加时，其有效半径与λ2/4π成正比，此时覆盖半径减小，收发天线之间自由空间的路径损耗与载波频率的平方（fc2）也成正比。在fc从3到3DGHz的转变中，其覆盖半径损耗会增加20 dB，此时如果增加频率，在链路一端天线的覆盖半径会保持不变，其路径损耗也不会发生变化。反之，如果两端天线半径不变，此时路径的损耗幅度就是fc2，在功率增加时，5G通信技术的信号宽带更加广泛，有利于消除路径损耗，使得5G网络中可以运用微米波。
2.4 D2D
无线多媒体业务越来越多，以基站为中心的传统蜂窝通信系统进行小区覆盖时无法移动基站和中继站，使得其网络结构灵活度受到限制，所以这一业务提供方式已经开始淘汰。5G移动通信技术中的D2D技术进行通信终端的直接通信不需要运用基站，其可以拓展网络连接和接入方式。而且D2D的数据速率高、时延和功耗较低，实现了频谱资源的高效利用，因为其可以进行短距离的直接通信，具有较高的信道质量，所以链路灵活性和网络可靠性更高。
3 5G移动通信关键技术发展的投资建议
因为5G移动通信技术的特点，其未来市场规模发展将会超过千亿美元，所以布局时要依据主设备、光模块、天线、小基站等进行。因此，要做好无线和网络设备，5G移动通信技术的发展会推动其快速发展，大大提升我国企业在标准上的主导地位，在全球5G生态中提升我国整个国内产业链的参与度。而且5G移动通信技术的发展会大大增加基站数量，使得基站间连接光模块的数量和速率发生跃变，5G基站的建设也会推动光模块发展。同时MIMO多天线技术、超高频和毫米波频段也要做好准备，为5G移动通信提供射频天线、射频连接器件及电缆等配套设备。因为5G通信建设运用的组网覆盖模式是“宏站+小站”，所以也要发挥小基站的作用，使之成为室分和网优的主流技术。
结束语：
总而言之，目前5G移动通信技术还在发展研究阶段，必须要结合其发展趋势进行探索，进行5G移动通信系统关键技术规范的深入研究，发挥其在我国通信行业中的推动作用，实现我国通信行业整体的进步发展。
参考文献
[1]刘博.5G移动通信发展趋势与关键技术[J].中国新通信，2018（2）：89-91.
[2]卓业映，陈建民，王锐.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J].中国新通信，2015，17（8）：13-14.
（作者单位：沈阳电信工程局（有限公司））
关键词：5G移动通信；关键技术；发展趋势
引言：
5G移动通信以多址技术为核心，实现了数据信息的高效互联，大幅提升入网设备的数量以及类别，对物联网技术的发展注入新的活力，例如人工智能技术的实现，需要5G移动通信作为通信渠道来实现信息数据在短时间内的交互，增强控制能力。目前以华为为代表的中国企业，投入大量资源对5G移动通信技术进行深耕，推出了Polar Code 5G移动通信方案。中兴通讯则在5G网络基站以及传输频段方面取得了突破性的建站，其多载波CA技术，增强了5G移动通信的容量需求，扩大了5G移动通信网络的覆盖范围，满足了用户的通讯需求。从2017年开始，部分国家进行5G移动通信网络的商用试验，为后续的推广应用积累了经验。
1 5G移动通信的关键技术发展
随着科学技术的不断革新，移动通信领域中5G移动通信技术得到了发展，其会在未来几年内实现实质性的创新。现在世界各国都在对5G移动通信技术进行深入研究，5G移动通信技术借助的是无线网络方式，移动互联网是其发展的动力，通过对后台服务和云计算的运用，其可以提供现有固定互联网络的各种服务业务，所以移动通信技术的系统容量和传输质量会发生很大的变化。5G技术将用户体验放在第一位，大大提高了网络平均吞吐率和传输速度，而且不再受到点到点的物理层传输和信道编译码等技术的限制，更加关注对体系的构架，业务支撑能力更强。目前5G移动通信系统中高频段频谱资源得到了广泛运用，无线、有线、光载无线组网等技术可以弥补高频段无线电波有限的穿透能力。随着业务流量的不断发展，5G无线网络会加强“软”配置，不断调整网络资源，有效防止能源浪费。一旦5G网络技术得到了应用，车联网、物联网、智慧城市、无人机网络等目前停留在构想阶段的概念会进一步变为现实，并在工业、医疗、安全等领域得到了充分利用，提高各个领域的生产效率，创新新的生产方式。
2 5G移动通信的关键技术规范
2.1大规模MIMO技术
大规模MIMO技术有很大的优势，其对于提高基站站点的频谱效率和功率效率有重要作用，天线数目的增多使得小尺度信道的稳定性增强。相同资源上终端间的信道有正交特性，这是因为在基站和终端之间准正交有信道特性。而大规模MIMO技术不符合绿色理念，大大增加了污染治理成本，其天线结构设计困难，需要全新的3D信道模型，所以必须结合天线的相关性和耦合度进行。通过与小基站的结合，大规模MIMO技术在毫米波频段的天线尺寸恒定时，其频率干扰会加剧，所以必须做好功率增益和干扰的协调工作。
2.2高级多址技术
5G移动通信运用的非正交多址（NOMA）方式，可以提高频谱效率，将一个资源分配给多个用户使用。发送端运用非正交发送，主动引入干扰信息。而且其提升了接收机的复杂度，频谱效率更高，非正交传输通过设计复杂的接收机换取更高的频谱效率，使得非正交运用成为可能。
2.3高频段
目前移动通信系统3GHZ以下的频段资源还比较紧张，所以其未来的发展趋势就是运用高频段，在3GHZ以上会拥有更加豐富的频谱资源，所以必须要将这一区间的频谱资源充分利用起来，有效解决频谱资源紧张的问题。因为3GHZ以下的频段资源饱和，所以可以运用微米波频段中存留的闲置频谱资源。毫米波主要运用在短距离传输中，其缺点非常明显，所以被认为无法用于移动通信，比如其路径损耗强、受周围障碍物影响大、设备成本高等问题，目前运用得比较少。近年来，5G通信技术和半导体技术的出现，大大降低了其使用成本，并逐渐得到了运用。结合5G毫米波的使用，保证有源天线的尺寸不变，在其频率增加时，其有效半径与λ2/4π成正比，此时覆盖半径减小，收发天线之间自由空间的路径损耗与载波频率的平方（fc2）也成正比。在fc从3到3DGHz的转变中，其覆盖半径损耗会增加20 dB，此时如果增加频率，在链路一端天线的覆盖半径会保持不变，其路径损耗也不会发生变化。反之，如果两端天线半径不变，此时路径的损耗幅度就是fc2，在功率增加时，5G通信技术的信号宽带更加广泛，有利于消除路径损耗，使得5G网络中可以运用微米波。
2.4 D2D
无线多媒体业务越来越多，以基站为中心的传统蜂窝通信系统进行小区覆盖时无法移动基站和中继站，使得其网络结构灵活度受到限制，所以这一业务提供方式已经开始淘汰。5G移动通信技术中的D2D技术进行通信终端的直接通信不需要运用基站，其可以拓展网络连接和接入方式。而且D2D的数据速率高、时延和功耗较低，实现了频谱资源的高效利用，因为其可以进行短距离的直接通信，具有较高的信道质量，所以链路灵活性和网络可靠性更高。
3 5G移动通信关键技术发展的投资建议
因为5G移动通信技术的特点，其未来市场规模发展将会超过千亿美元，所以布局时要依据主设备、光模块、天线、小基站等进行。因此，要做好无线和网络设备，5G移动通信技术的发展会推动其快速发展，大大提升我国企业在标准上的主导地位，在全球5G生态中提升我国整个国内产业链的参与度。而且5G移动通信技术的发展会大大增加基站数量，使得基站间连接光模块的数量和速率发生跃变，5G基站的建设也会推动光模块发展。同时MIMO多天线技术、超高频和毫米波频段也要做好准备，为5G移动通信提供射频天线、射频连接器件及电缆等配套设备。因为5G通信建设运用的组网覆盖模式是“宏站+小站”，所以也要发挥小基站的作用，使之成为室分和网优的主流技术。
结束语：
总而言之，目前5G移动通信技术还在发展研究阶段，必须要结合其发展趋势进行探索，进行5G移动通信系统关键技术规范的深入研究，发挥其在我国通信行业中的推动作用，实现我国通信行业整体的进步发展。
参考文献
[1]刘博.5G移动通信发展趋势与关键技术[J].中国新通信，2018（2）：89-91.
[2]卓业映，陈建民，王锐.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J].中国新通信，2015，17（8）：13-14.
（作者单位：沈阳电信工程局（有限公司））