5G网络关键技术发展现状及趋势研究

高 明，夏幸福

（海军91917部队，北京 102401）

目前，我国移动通信技术已经在科研机构、运营商等单位的大力研究下得到了极大的发展，从传统的2G语音GSM网络发展到了3G TD-SCDMA和4G TD-LTE数据网络时代，不仅满足了移动语音通信需求，还可以有效支持高速数据传输，比如能够满足高清晰视频、大型移动手游等的需求，同时接入的用户数量数以亿计，为进一步提高移动通信水平，我国又提出了5G通信技术[1]。

1 5G网络关键技术应用现状

目前，5G网络已经在雄安新区、深圳、杭州、上海、北京等城市建设和部署，获得了非常宝贵的移动通信建设经验。5G移动通信网络承载的移动应用软件就会大幅度增加，这些软件需要利用移动数据传输信息，同时还可以利用虚拟现实和GPS定位进行渲染信息，因此移动通讯软件需要依赖高速的数据传输带宽资源，这样就可以大幅度提升数据传输效率。5G网络目前也引入了自组织网络、设备到设备、异构超密集网络和SDN技术[2]。

自组织网络（Self-Organizing Network，SON）可以根据5G网络的应用情况，实现网络设备之间的通信自主优化和自主愈合，如果网络某些设备退出，此时就可以自动发现另外的备用通道，可以实现5G网络部署和运营的自动化，能够根据实际需求自我调整5G网络参数，提高网络数据传输性能，SON还可以减轻网络维护人员的工作量，提高5G移动网络的运营效率。

设备到设备（Device-to-Device，D2D）是在4G时代提出的一种通信技术，但是在5G网络中得到了更大改进和发展，设备到设备可以支持移动终端的复用能力，进一步提高5G小区资源利用率，提高互联网的容量，进一步提高频谱资源利用效果，改进5G移动通信网络基础设备的可靠性。D2D在5G网络应用中具有很多优势，降低蜂窝通信网络的负担，减少移动终端通信的电池功耗，增加5G移动通信的比特速率，设备到设备可以更好的提高车联网、物联网的应用效能，构建多模式的应用场景，提高5G网络普及能力。

软件定义网络（Software Defined Network，SDN）作为5G移动网络的创新架构，其可以虚拟化每一层设备，利用核心的OpenFlow技术实现网络设备控制面与数据面之间的分离，以便可以灵活控制5G移动网络的流量，提高5G网络的管道通信效率，控制5G核心网络和应用创新能力，具有重要的作用。

异构超密集网络可以增大小区的规模，持续缩小小区的半径，形成一个超大规模的集成小区，实现密集化的操作机制，进一步提高5G移动通信的千倍增益，形成一个超密集网络集群平台，可以接入更多的移动智能通信设备，比如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等，也可以让更多的用户接入到系统，无线网络流量也会成倍的增加，可以达到数万倍，有效满足当前数以亿计的用户通信操作需求，这样就可以满足用户多元化和多样化的操作通信需求。

智能天线是一种先进的通信发射技术，5G网络的小区越来越密集，对于通信容量、耗能和业务需求也越来越高，因此可以利用智能天线构建超大规模天线阵列，实现数据的高速发射和接收，同时还可以控制各个信道的功耗，保证智能天线在5G网络中得到有效应用。

2 5G网络技术未来发展趋势

5G网络作为一种先进的移动通信技术，其将会得到更多的应用，无论是在车联网、物联网还是在移动网，均可以利用智能天线、SON、SDN等提高通信传输能力，实现4K高清晰视频的实时传播[3]。另外，随着5G移动通信未来的发展和普及，将会吸引更多的通信专家、科技公司、科研教育机构进行研究，本文通过未来发展情况进行分析，认为5G网络未来发展包括两个关键趋势，一是通信带宽资源更高、系统容量更大；二是数据通信组网更加智能和复杂。5G移动通信也将会引入更多的通信关键技术，这些技术包括动态化的通信带宽资源分配、频分多址接入、大规模MIMO技术等，这些都可以提高网络通信的接入能力。带宽动态优化和分配技术可以根据通信带宽的承载能力，为每一个用户按需分配带宽资源，这样就可以提高带宽资源灵活性，利用频分多址接入可以更好的识别每一个用户，大规模MIMO技术实现数据的高接入和并发输出，这样就可以提高5G网络的复用能力。5G通信组网也可以结合绿色节能的实际应用需求，开发一些更加节能的基站建设模式，提高5G网络规划和处理能力，方便设计和建设人员运行维护。

3 结束语

5G网络作为当前最先进的移动通信技术，其可以为用户智能手机、平板电脑、车载设备等提供高达20G的带宽传输速度，能够利用5G构建车联网、物联网等，进一步提高网络通信速度。