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摘要：当下，移动通信技术的发展经历2G、3G与4G这几个阶段，正快速进入5G时代。高速发展的电子信息技术持续推进通信技术向前发展，移动通信网络发展速度越来越快，刺激整个市场，促进消费。所以探究5G移动通信网络关键技术是近几年最值得人们关注的课题。
关键词：5G；移动通信；网络；技术
引言
进入新世纪以来，随着移动信息行业的不断发展，通信行业日渐成为社会大众日常生活不可或缺的生活保障要素。信息通信的稳定性将会对整个社会的稳定性产生积极影响。当前，移动通信不仅仅是局限于社会大众之间的交流沟通，也体现在人与物之间的联系。而随着人们对通信网络需求量的增加，5G技术的未来发展面临着运营与技术的全新挑战，因此，5G技术的未来发展成为了社会大众的关注所在。
1、5G概述
5G是第五代网络通信技术的代称，它的诞生主要是为了满足于二零二零年以后的人们日常通讯需求。现如今移动互联网飞速发展，人们对于网络质量和速度的要求愈发提高。在这一背景下，5G产品所具备的低消耗、低成本、安全性高等特点必定会成为日后市场的主宰，它的数据传输速度会比现在的主流速度提升十到一百倍，峰值传输速率甚至能达到达到10Gbit/s，同时端到端时延缩小到ms级，流量密度提升一千倍，让连接设备的密度增加十到一百倍，与此同时，频谱效率上升五至十倍，在速度保证在500km/h的条件下也能最大限度的提供最好的用户体验。5G的出现和推广能使通信突破以往的固定模式，让用户体会到前所未有的使用体验；人与物、人与人之间的距离进一步缩小，使得人与万物的共联时代大幕拉开。
2、5G移动通信网络关键技术
2.1自组织网络
5G网络部署、运营及维护是一个巨大的挑战，自组织网络的智能化将成为5G网络的关键技术。这涉及到“自规划和自配置”以及网络维护的“自优化和自愈”。自规划是满足系统容量扩展，业务监测和结果优化；自配置是实现网络节点即插即用，自优化是通过UE和eNB测量进行参数优化。自愈合是能够实现自动检测、定位、排查故障。自组织的网络架构有集中式、分布式、混合式三类。集中式架构范围广、冲突小，但运行速度慢、算法复杂度高。分布式基于SON分布实现，效率和响应速度高但协调困难；混合式优势体现在网络效率和维护，但设计复杂。但目前的SON技术仍然有待改进，上述的“自规划和自配置”以及网络维护的“自优化和自愈”之间具有独立性和封闭性，缺乏协调合作，所以还有待继续深入。
2.2超密集异构网络
5G网络服务于海联的数据需求，未来的发展将随着终端设备而不断的多元化、宽带化、综合化、智能化的方向发展。超密集异构网络将是未来数据流量的关键。5G网络将极大的减小小区半径，增加低功率节点数量，在宏站覆盖区内，站点间距离将保持10m以内，用户和站点数的比例将达到1：1，也就是用户与服务节点一一对应。如此密集的网络，扩大了网络覆盖范围，扩展了系统容量。然而这也衍生出了新的问题，节点距离缩短引起更为密集的网络拓扑，容易出现不兼容问题。而且通信干扰也是必须要解决的，现有的解决方法只能解决单个干扰源问题。5G网络相邻节点传输损耗差异不大，这要使得干扰源强度相近，协调算法难以应对。大量节点的开启和关闭具有突发性和随机性，容易导致业务的空间和时间分布出现剧烈的动态变化。
2.3云网络技术
虚拟化的网络功能强调功能而不是架构，高度重用商用云网络，分离控制面、数据面以及管理面，支持不同网络功能需求，灵活制造新虚拟网络，支持新网络服务。网络功能虚拟化的核心理念是把网元软件和硬件解耦，以通用硬件为基础，利用软件编程实现网元功能，并把多种虚拟化的网元硬件归成标准化通用IT设备，也就是高容量服务器与存储器、数据交换机，提高系统灵活性与运行维护效率，向现网架构映射云中部署功能，发挥平滑演进能力。
2.4大规模天线技术
大规模多天线其实是多入多出的一种通信系统，指的是基站配备比终端数目多的天线，在移动终端使用单天线接收方式，保证高效利用频谱效率，保证传输可靠性。增加天線数量，促使各个信道具备渐进正交特性，有效消除用户之间的干扰；在一块小型区域聚焦极小能量的波束，提高空间分辨率，提升系统容量；增大阵列增益，有效提高用户信道信噪比，优化系统调度。随着对大规模天线技术研究的持续发展与完善，它在5G移动通信网络中发挥的作用将越来越重要。
2.5D2D通信
网络容量、频谱效率是用户体验的关键，设备到设备通信D2D的优势在于提升性能，减轻基站压力，提高频谱。D2D通信是基于蜂窝系统的及距离直接传输，无需基站转发。当无线通信基础设施损坏，终端可借助D2D实现接入。未来全球终端数量爆炸式增长，D2D的成本更低，基于D2D的网络接入提高频谱效率，缓解基站的接入压力。但技术挑战也依然存在，涉及到距离不满足条件，以及如何在D2D和蜂窝通信中的最优选择都是需要进一步完善算法。D2D通信也会对其它用户和小区基站造成不可避免的干扰。
2.6M2M通信
2020年，全球物与物之间的通信将是人与人之间通信的30倍。届时将有500亿台M2M设备活跃于全球移动网络中。智能化、交互式是M2M有别于其它应用的典型特征，这使得设备更具“智慧”。但M2M终端、M2M业务的不断涌入，无线网络过载和拥塞将成为首要的解决问题。目前自适应负荷控制机制是解决这一问题的途径。M2M通信中，充斥着大量小信息量数据包，引起效率降低，这就对M2M终端的续航时间提出更高的要求。
2.7新型网络架构
目前，LTE接入网采用网络扁平化架构，减小了系统时延，降低了建网成本和维护成本。未来5G可能采用C-RAN接入网架构。C-RAN是基于集中化处理、协作式无线电和实时云计算构架的绿色无线接入网构架。C-RAN的基本思想是通过充分利用低成本高速光传输网络，直接在远端天线和集中化的中心节点间传送无线信号，以构建覆盖上百个基站服务区域，甚至上百平方公里的无线接入系统。C-RAN架构适于采用协同技术，能够减小干扰，降低功耗，提升频谱效率，同时便于实现动态使用的智能化组网，集中处理有利于降低成本，便于维护，减少运营支出。目前的研究内容包括C-RAN的架构和功能，如集中控制、基带池RRU接口定义、基于C-RAN的更紧密协作，如基站簇、虚拟小区等。
3、5G移动通信网络技术发展方向
5G移动通信技术目前有五大应用的场景，分别是支持大规模人群、超高速数据连接、可靠的实时通信、实时的多媒体通信、高品质的最佳体验。第五代移动通信技术想要达到这五个性能目标，必须要努力做到：信息传输速率要达到10GB/s左右，信号频谱利用率要提高到以前的10倍，通信业务时延要做到小于5ms，通信网络容量要提升到四代的000倍左右，信号能量效率要提升到之前的10倍。达到此要求的第五代移动通信网络将不再是简单的容量增大和速率提升，而是能够提供更多的移动终端应用和良好的用户体验。为提升5G移动通信系统的数据传输效率，降低使用成本，提高普及率，研发人员在不停地研发新技术。5G移动通信系统的最关键技术主要体现在效能高的无线传输技术和密度高的无线网络技术。
结束语
作为第四代移动通信网络技术的演进，5G的发展前景更好，将在多重技术与领域里实现融合与创新，发展成具备更好性能、让用户获得更好体验的全新移动通信网络。5G移动通信网络关键技术将得到进一步的研究与发展，5G网络也将成功满足用户更高的需求，促使移动通信网络进入新的发展阶段。
参考文献：
[1]石利萍.5G移动通信的关键技术及其进程[J].电子世界，2017（10）：89.
[2]张加灿.5G移动通信的关键技术及其进程思考[J].科技经济导刊，2016（08）：35.
[3]李彦池.5G移动通信的关键技术及其进程思考[J].中国新通信，2015，17（19）：37.
关键词：5G；移动通信；网络；技术
引言
进入新世纪以来，随着移动信息行业的不断发展，通信行业日渐成为社会大众日常生活不可或缺的生活保障要素。信息通信的稳定性将会对整个社会的稳定性产生积极影响。当前，移动通信不仅仅是局限于社会大众之间的交流沟通，也体现在人与物之间的联系。而随着人们对通信网络需求量的增加，5G技术的未来发展面临着运营与技术的全新挑战，因此，5G技术的未来发展成为了社会大众的关注所在。
1、5G概述
5G是第五代网络通信技术的代称，它的诞生主要是为了满足于二零二零年以后的人们日常通讯需求。现如今移动互联网飞速发展，人们对于网络质量和速度的要求愈发提高。在这一背景下，5G产品所具备的低消耗、低成本、安全性高等特点必定会成为日后市场的主宰，它的数据传输速度会比现在的主流速度提升十到一百倍，峰值传输速率甚至能达到达到10Gbit/s，同时端到端时延缩小到ms级，流量密度提升一千倍，让连接设备的密度增加十到一百倍，与此同时，频谱效率上升五至十倍，在速度保证在500km/h的条件下也能最大限度的提供最好的用户体验。5G的出现和推广能使通信突破以往的固定模式，让用户体会到前所未有的使用体验；人与物、人与人之间的距离进一步缩小，使得人与万物的共联时代大幕拉开。
2、5G移动通信网络关键技术
2.1自组织网络
5G网络部署、运营及维护是一个巨大的挑战，自组织网络的智能化将成为5G网络的关键技术。这涉及到“自规划和自配置”以及网络维护的“自优化和自愈”。自规划是满足系统容量扩展，业务监测和结果优化；自配置是实现网络节点即插即用，自优化是通过UE和eNB测量进行参数优化。自愈合是能够实现自动检测、定位、排查故障。自组织的网络架构有集中式、分布式、混合式三类。集中式架构范围广、冲突小，但运行速度慢、算法复杂度高。分布式基于SON分布实现，效率和响应速度高但协调困难；混合式优势体现在网络效率和维护，但设计复杂。但目前的SON技术仍然有待改进，上述的“自规划和自配置”以及网络维护的“自优化和自愈”之间具有独立性和封闭性，缺乏协调合作，所以还有待继续深入。
2.2超密集异构网络
5G网络服务于海联的数据需求，未来的发展将随着终端设备而不断的多元化、宽带化、综合化、智能化的方向发展。超密集异构网络将是未来数据流量的关键。5G网络将极大的减小小区半径，增加低功率节点数量，在宏站覆盖区内，站点间距离将保持10m以内，用户和站点数的比例将达到1：1，也就是用户与服务节点一一对应。如此密集的网络，扩大了网络覆盖范围，扩展了系统容量。然而这也衍生出了新的问题，节点距离缩短引起更为密集的网络拓扑，容易出现不兼容问题。而且通信干扰也是必须要解决的，现有的解决方法只能解决单个干扰源问题。5G网络相邻节点传输损耗差异不大，这要使得干扰源强度相近，协调算法难以应对。大量节点的开启和关闭具有突发性和随机性，容易导致业务的空间和时间分布出现剧烈的动态变化。
2.3云网络技术
虚拟化的网络功能强调功能而不是架构，高度重用商用云网络，分离控制面、数据面以及管理面，支持不同网络功能需求，灵活制造新虚拟网络，支持新网络服务。网络功能虚拟化的核心理念是把网元软件和硬件解耦，以通用硬件为基础，利用软件编程实现网元功能，并把多种虚拟化的网元硬件归成标准化通用IT设备，也就是高容量服务器与存储器、数据交换机，提高系统灵活性与运行维护效率，向现网架构映射云中部署功能，发挥平滑演进能力。
2.4大规模天线技术
大规模多天线其实是多入多出的一种通信系统，指的是基站配备比终端数目多的天线，在移动终端使用单天线接收方式，保证高效利用频谱效率，保证传输可靠性。增加天線数量，促使各个信道具备渐进正交特性，有效消除用户之间的干扰；在一块小型区域聚焦极小能量的波束，提高空间分辨率，提升系统容量；增大阵列增益，有效提高用户信道信噪比，优化系统调度。随着对大规模天线技术研究的持续发展与完善，它在5G移动通信网络中发挥的作用将越来越重要。
2.5D2D通信
网络容量、频谱效率是用户体验的关键，设备到设备通信D2D的优势在于提升性能，减轻基站压力，提高频谱。D2D通信是基于蜂窝系统的及距离直接传输，无需基站转发。当无线通信基础设施损坏，终端可借助D2D实现接入。未来全球终端数量爆炸式增长，D2D的成本更低，基于D2D的网络接入提高频谱效率，缓解基站的接入压力。但技术挑战也依然存在，涉及到距离不满足条件，以及如何在D2D和蜂窝通信中的最优选择都是需要进一步完善算法。D2D通信也会对其它用户和小区基站造成不可避免的干扰。
2.6M2M通信
2020年，全球物与物之间的通信将是人与人之间通信的30倍。届时将有500亿台M2M设备活跃于全球移动网络中。智能化、交互式是M2M有别于其它应用的典型特征，这使得设备更具“智慧”。但M2M终端、M2M业务的不断涌入，无线网络过载和拥塞将成为首要的解决问题。目前自适应负荷控制机制是解决这一问题的途径。M2M通信中，充斥着大量小信息量数据包，引起效率降低，这就对M2M终端的续航时间提出更高的要求。
2.7新型网络架构
目前，LTE接入网采用网络扁平化架构，减小了系统时延，降低了建网成本和维护成本。未来5G可能采用C-RAN接入网架构。C-RAN是基于集中化处理、协作式无线电和实时云计算构架的绿色无线接入网构架。C-RAN的基本思想是通过充分利用低成本高速光传输网络，直接在远端天线和集中化的中心节点间传送无线信号，以构建覆盖上百个基站服务区域，甚至上百平方公里的无线接入系统。C-RAN架构适于采用协同技术，能够减小干扰，降低功耗，提升频谱效率，同时便于实现动态使用的智能化组网，集中处理有利于降低成本，便于维护，减少运营支出。目前的研究内容包括C-RAN的架构和功能，如集中控制、基带池RRU接口定义、基于C-RAN的更紧密协作，如基站簇、虚拟小区等。
3、5G移动通信网络技术发展方向
5G移动通信技术目前有五大应用的场景，分别是支持大规模人群、超高速数据连接、可靠的实时通信、实时的多媒体通信、高品质的最佳体验。第五代移动通信技术想要达到这五个性能目标，必须要努力做到：信息传输速率要达到10GB/s左右，信号频谱利用率要提高到以前的10倍，通信业务时延要做到小于5ms，通信网络容量要提升到四代的000倍左右，信号能量效率要提升到之前的10倍。达到此要求的第五代移动通信网络将不再是简单的容量增大和速率提升，而是能够提供更多的移动终端应用和良好的用户体验。为提升5G移动通信系统的数据传输效率，降低使用成本，提高普及率，研发人员在不停地研发新技术。5G移动通信系统的最关键技术主要体现在效能高的无线传输技术和密度高的无线网络技术。
结束语
作为第四代移动通信网络技术的演进，5G的发展前景更好，将在多重技术与领域里实现融合与创新，发展成具备更好性能、让用户获得更好体验的全新移动通信网络。5G移动通信网络关键技术将得到进一步的研究与发展，5G网络也将成功满足用户更高的需求，促使移动通信网络进入新的发展阶段。
参考文献：
[1]石利萍.5G移动通信的关键技术及其进程[J].电子世界，2017（10）：89.
[2]张加灿.5G移动通信的关键技术及其进程思考[J].科技经济导刊，2016（08）：35.
[3]李彦池.5G移动通信的关键技术及其进程思考[J].中国新通信，2015，17（19）：37.