前言:本站為你精心整理了5G移動通信關鍵技術與發展趨勢范文,希望能為你的創作提供參考價值,我們的客服老師可以幫助你提供個性化的參考范文,歡迎咨詢。
摘要現如今科學技術的發展速度越來越快,通信技術同樣也在這一行列中,其中5g移動通信技術是發展最快、最先進的技術之一,因此分析其技術的發展趨勢是非常重要的。本文首先介紹了我國5G移動通信的概念、優點及特征,然后分析了其關鍵的技術,最后闡述了移動通信技術的發展趨勢,希望能對移動技術的發展提供有價值的參考。
隨著各個方面的不斷演進與發展,數據業務的需求越來越巨大,很多智能業務不斷出現、更新,這些都是離不開移動通信技術的,只有高效的、智能的通信技術才能滿足各個方面的需求。5G移動通信是在4G技術的基礎上發展起來的,作為新一代的通信技術,如何更好的發展是當前急需思考的重要問題。
1我國5G移動通信的概念、優點及特征
1.15G的概念及優點
5G同前四代最大的差別在于其并不是單一的技術,而是目前所有通信技術的總和,其峰值速率能夠達到10Gb/s。作為最新一代的移動通信技術,安全性、覆蓋性、靈活性都有了極大的提高,解決了4G網絡所存在的問題,通過最先進的技術、頻譜效率滿足了當前移動業務流量的需求,構建了一個可靠性高的網絡社會。
1.25G的特征
5G的特征具體體現在以下幾個方面:其一,聯網設備急劇擴大,將是4G網絡的100倍;其二,網絡消耗能源較少,實現了節約能源的目標;其三,5G所需的頻率相對4G來講約高10倍左右,通過壓縮等技術有效的提高了頻率的利用率;其四,5G移動通信相比4G來講可靠性更高,時延也縮短了近10倍;其五,5G移動通信的用戶速率大大提高,尤其是對于有著特殊需要的業務;其六,5G移動通信的吞吐量能力較強。
2我國5G移動通信的關鍵技術
2.1智能化技術
云計算平臺是5G的中心網絡,它是由一個大型服務器組成,與基站連接的方式為數據減緩功能的路由器和交換機網絡,宏基站的特點包括具有云計算存儲功能、具有大數據存儲功能,能夠處理時效性強的數據,基站數量形態多,不同頻段開展不同業務,具有多樣化的天線和連接方式。
2.2多天線傳輸技術
多天線技術在經歷眾多發展階段后,大大提升了頻譜利用率,成為5G技術的主要研究方向之一。多天線技術通過有源天線列陣,形成3D-MIMO技術,配合毫米波技術優勢,大大提升了無線信號覆蓋性能。在當前,為進一步提升覆蓋能力,實現綠色節能的要求,研究人員正進行更深一步的研究。
2.3同時同頻全雙工技術
同時同頻全雙工技術的實質是在一個物理信道上,傳輸兩個方向信號,也就是說,通過消除通信雙工節點自身發射機信號的干擾,既發射信號機信號,又接受另一節點的同頻信號,以此來實現頻譜效率的提升。相比于傳統手段,該項技術的頻譜效率得到了成倍的提升,同時還具有靈活性強的優勢。
2.4新型網絡架構技術
結合未來的業務需要,5G網絡架構的特點應包括:扁平化、低時延、低成本、易維護等等。當前的研究集中在C-RAN和云架構。所謂的C-RAN是一種新型無線接入網架構,而云架構是基于云計算大規模協作的無線網絡架構。二者均為業界的主要研究方向。
2.5密集網絡技術
5G的數據流量將是4G的1000倍,具有多元化、寬帶化、綜合化、智能化等特點,其技術的實現主要包含兩個層面。首先,將大規模天線布署在宏基站,以此來獲得更高的室外空間;其次,為了滿足室內外的數據需求,需要布置更多的密集網絡。在室內和特別地區,將是5G網絡數據業務的主要分布區,同時密集網絡的信噪比增益要高于大規模天線的信噪比增益,密集網絡將是提高數據流量的關鍵技術。密集網絡具有諸多優勢,如改善網絡覆蓋,提升系統容量,更具靈活性和使用效益,更加密集的網絡方案將在未來被廣泛應用。
2.6設備間直接通信技術
以基站為中心的小區覆蓋是傳統的移動通信組網方式,這種方式的弊端在于網絡結構靈活性差。伴隨著大流量、大規模的5G網絡時代的到來,傳統的工作方式顯然難以滿足現有需求,而D2D直接通信技術則實現了通信設備間的直接通信,通信質量和速度都有巨大突破,且效率高,低消耗,靈活性高,可靠性強,拓展了網絡連接和接入方式,具有極高的應用價值。當前D2D正在繼續拓展中繼技術、多天線技術等等,對于通信質量和效率還將繼續有所突破,對于未來的5G網絡,D2D必將是關鍵技術之一。
2.7高頻段傳輸
以往的移動通信頻段通常都在3GHz以下,但隨著用戶的不斷增加,頻譜資源越來越稀缺,而高頻段傳輸則有效解決了這一問題,高頻段的帶寬能夠達到273.5GHz,不僅尺寸較小,而且在短距離通信方面具有非常強的優勢,能夠滿足容量、速率等多方面的需要。
3我國5G移動通信的關鍵技術發展趨勢
現如今5G移動通信是通信行業發展的重要方向,并且隨著科學技術的不斷發展,5G移動通信的技術也會更加完善、標準。在2013年,歐盟等國家開啟了有關5G的科研項目,我國的華為公司也積極參與了項目的開展工作,隨著項目的不斷深入,關于5G的各種通信技術也陸續誕生,5G通信技術被大范圍的運用在各個方面,并預期在2016年開啟5G行業標準進程。移動互聯網技術是非常強大的基礎性平臺,正是利用移動互聯網技術才實現了各種新興業務,同樣,5G移動通信技術也不能缺少移動互聯網的輔助作用。現如今很多業務都是通過無線網絡提供給用戶的,這類服務和應用都對5G移動通信技術的要求很高,特別是容量、質量方面。目前5G移動通信技術的主要發展趨勢就是與其他無線移動通信的融合,為網絡通信技術創建一個高效、全方位的服務平臺。總體來看,5G移動通信技術的發展方向包括以下三個方面:其一,積極引入新型的體系結構,以此來實現網絡系統吞吐率的提高,增強其智能化;其二,積極引入無線傳輸技術,以此來提高網絡資源的利用率,相比4G來講,預期提高約10倍;其三,加強對頻率資源的研究和探索,例如高頻段等,以此來實現通信資源的拓展。另外在傳輸技術方面,要加強對頻譜資源的研究和使用,例如多址接入等;在網絡技術方面,要引入更加智能的結構。
4結論
通過對上文的論述分析能夠看出,在當前數據業務需求越來越巨大的形式之下,推動5G移動通信技術的發展是當前迫在眉睫的重要工作。目前,5G移動通信技術還處于剛起步階段,各個方面相對來說還不夠成熟,但是相信在不久的將來,5G移動通信技術將引領移動通信行業新一輪的變革。
參考文獻
[1]尤肖虎,潘志文,高西奇,曹淑敏,鄔賀銓.5G移動通信發展趨勢與若干關鍵技術[J].中國科學:信息科學,2014(5).
[2]王廣增.關于5G移動通信關鍵技術的分析及其未來發展前景分析[J].中國新通信,2015(19).
[3]卓業映,陳建民,王銳.5G移動通信發展趨勢與若干關鍵技術[J].中國新通信,2015(8).
[4]李章明.5G移動通信技術及發展趨勢的分析與探討[J].廣東通信技術,2015(4).
[5]周一青,潘振崗,翟國偉,等.第五代移動通信系統5G標準化展望與關鍵技術研究[J].數據采集與處理,2015(4).
作者:李革 單位:重天信科通信建設監理咨詢有限公司