小議5G移動通信發(fā)展趨勢與若干關鍵技術
發(fā)布時間:2018-07-02 來源: 歷史回眸 點擊:
[摘 要]隨著世界各國對移動通信技術發(fā)展的極大重視,在短短幾年時間內,移動通信就從以往的2G/3G發(fā)展到現(xiàn)階段的4G技術,在實際應用、用戶體驗等方面有了顯著地提升。由于科技水平是不斷進步完善的,因此在不久的將來4G技術勢必也會成為歷史,5G技術將開始發(fā)展和應用,F(xiàn)階段各國都在對5G技術進行研究,并且取得了一些階段性的成果,下面就對5G關鍵技術及其發(fā)展趨勢進行初步探究分析。
[關鍵詞]5G;移動通信;發(fā)展;關鍵技術
中圖分類號:S315 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2018)24-0337-01
1 5G移動通信的發(fā)展趨勢
移動互聯(lián)網技術的發(fā)展為5G移動通信技術提供了基礎動力,移動互聯(lián)網將成為以后各種技術的基礎性平臺,F(xiàn)如今的移動通信技術和無線通信技術將成為5G移動通信系統(tǒng)的研究基礎,進而給5G移動通信技術的發(fā)展提供更高的質量傳輸質量和系統(tǒng)效率要求。其中,5G移動通信技術將在三個主要方面得到提升,第一點就是無線傳輸效率,擴寬了無線移動通信的頻率段到高頻率;第二點是通信系統(tǒng)的智能化和系統(tǒng)吞吐率,在新的體系構建和智能化能力的提升了整個系統(tǒng)的吞吐率;第三點是無線通信頻率資源,相比4G移動通信技術資源利用率提升高達十倍左右。5G移動通信系統(tǒng)主要的目標在于成為移動互聯(lián)網的基礎性服務系統(tǒng),與傳統(tǒng)的2G移動通信、3G移動通信和4G移動通信相比5G移動通信有了更高的用戶體驗,在虛擬現(xiàn)實、交互式游戲和3D的支撐能力等技術方面進行了革新,有了更強的用戶體驗。5G移動通信系統(tǒng)主要在室內移動通信業(yè)務上得到大規(guī)模的提升,從無線覆蓋范圍的擴大提升室內移動通信業(yè)務在通信業(yè)務中的地位。
2 5G移動通信關鍵技術分析
2.1 高頻段傳輸技術
當前應用的移動通信系統(tǒng)的頻段是3GHz以下,而用戶越來越多,對流量的要求也是越來越大,因此頻譜資源則面臨短缺問題。高頻段內,如毫米波頻率的范圍在28GHz階段,就可以應用64根天線,發(fā)揮波束賦技術的有效性,在范圍為2公里的距離內下載速度達到1Gbit/s。5G通信在將來的發(fā)展中一定會應用高頻段技術,優(yōu)點是天線和設備的數(shù)量充足,可以解決當前頻譜資源不能滿足用戶需求的情況。但高頻段技術也有一定的缺點,就是傳輸距離短、天氣會對其有一定的影響。所以,在設計高頻段傳輸技術時一定要考慮到這一點。
2.2 多天線傳輸技術
5G移動通信技術當前要解決的主要問題是提高頻譜利用率到目前的10倍以上。利用數(shù)量充足的天線,可以使不同用戶的使用不受影響,提高無線信號的性能。5G移動通信技術不但要達到環(huán)保要求而且還需提高網絡覆蓋率。自2D到3D的多天線技術的不斷發(fā)展,主要就是為了提高頻譜效率。因為應用有源技術,所以當前使用的天線達到了128根,創(chuàng)建了3D-MIMO的技術,保證不同用戶的正常使用,提高了無線信號的覆蓋范圍。
2.3 同時同頻全雙工技術
當前5G移動通信網絡應用同時同頻全雙工技術,使頻譜效率有效增加,不受傳統(tǒng)頻譜資源的局限,頻譜資源將發(fā)揮更大的效用。而且這一技術在應用過程中需要防止各種干擾。利用同時同頻全雙工技術,使傳統(tǒng)應用中的TDD與FDD雙工技術得到了改良,理論上來說頻譜效率可以提高一倍以上。但在實際運行當中,同時同頻全雙工技術不利于在多天線的情況下使用。
2.4 直接通信技術
利用5G移動通信技術可以完成不同通信設備間的直接通信,使時延和能耗有效下降,頻譜資源也借此發(fā)揮了更大的效用,提高了5G通信效率和通信質量。
5G移動通信網絡如果想把數(shù)據流量提高1000倍以上,則必須依靠密集網絡技術來實現(xiàn)。把5G移動網絡的數(shù)據流量主要分布于室內和熱點地區(qū),提高用戶性能,進一步增大網絡覆蓋率。當前各種智能終端設備得到了普遍應用,因此用戶對數(shù)據流量提出了更大的需求,所以5G移動通信要想實現(xiàn)1000倍流量的增加則必須依靠超密集網絡技術來完成。密集網絡技術可以增加網絡的覆蓋范圍,同時保證系統(tǒng)容量的大量提高,但存在的缺點是小范圍內將存在一定的干擾,不利于網絡能效的提高。
5G移動通信主要依靠云計算平臺,利用云計算平臺的智能配置和自動模式的切換,5G移動通信才能實現(xiàn)自動智能組網。
3 5G移動通信相關的關鍵技術
3.1 網絡架構的新型技術
在未來的5G移動通信技術中,很有可能會采用一種集中化處理且能夠實時進行云計算的網絡構架,新型的網絡架構技術主要的構建思想就是將低成本的光傳輸網絡進行充分的利用,然后利用這個集中的中心節(jié)點和遠端天線進行網絡信號的傳播,可以覆蓋更加廣泛的領域或系統(tǒng)當中。網絡架構的新型技術中具備開放式的設備接口協(xié)議,網絡設備具有著虛擬化,通過利用設備中的空閑資源,有效的避免資源的重復建設,針對全頻段進行調度,使負載達到均衡,大大提高了系統(tǒng)的維護還降低了成本。
3.2 新型傳輸技術
新型的傳輸技術也就是多天線的技術,這種多天線的傳輸技術在很早以前就已經被提出,主要就是通過引入有源天線的陣列,使能夠支持的天線數(shù)量增加到128根,實現(xiàn)3D的天線陣列,這也就是3D-MIMO技術,可以大大的減少各個用戶之間的干擾,還能進一步的完善無線信號的覆蓋率。目前相關的研究人員也在面向這個技術進行全面的研究,有望在未來能夠讓5G移動通信技術支持更多的SDMA,從而實現(xiàn)節(jié)能并提高信號的覆蓋能力。
3.3 高頻段的傳輸技術
在當今的移動通信技術下的頻譜資源是非常擁擠的,主要原因就是主要的頻段大多數(shù)都集中在了3GHz,但是在高頻段中能夠利用的資源卻是非常豐富的。進一步的開發(fā)高頻段中的資源不但能夠緩解當下的資源利用現(xiàn)狀,還能進一步的提升數(shù)據傳輸?shù)乃俣?梢哉f這項技術是未來5G移動通信技術研究的發(fā)展趨勢,但是這種通信也會受到距離以及氣候環(huán)境的影響的制約,信號的穿透力也比較弱,因此這相關的技術研究和開發(fā)中,監(jiān)測中心還要針對系統(tǒng)的設計以及射頻器件等進行更進一步的研究,才能尋找出最優(yōu)化的資源配置。
4 結論
傳統(tǒng)的移動通信部署方式逐漸呈現(xiàn)出服務水平較低且傳輸效率緩慢等問題,影響到了用戶滿意度。因而在當代社會可持續(xù)發(fā)展背景下,應注重擴大對5G移動通信的推廣,同時注重在5G移動通信探究過程中將超密集異構網絡技術、MIMO技術、全雙工技術等技術手段應用于其中,由此來提升整體頻率傳輸效率,并就此規(guī)避信號干擾等問題的凸顯,達到最佳的移動通信設置狀態(tài),提升整體移動通信效果,滿足用戶需求。
參考文獻
[1] 薛迪.5G移動通信發(fā)展趨勢及關鍵技術探討[J].無線互聯(lián)科技,2015(16):17-18.
[2] 卓業(yè)映;陳建民;王銳.5G移動通信發(fā)展趨勢與若干關鍵技術中國新通信,2015,08(23):13-14.
[3] 周一青,潘振崗,翟國偉,等.第五代移動通信系統(tǒng)5G標準化展望與關鍵技術研究[J].數(shù)據采集與處理,2015,12(04):714-724.
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