关于5G移动通信关键技术与发展趋势的探讨论文_吴满佳,李荣

关于5G移动通信关键技术与发展趋势的探讨论文_吴满佳,李荣

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摘要:移动通信的技术一直在发展,由2G到3G,再到现在我们普遍使用的4G,每个阶段都有各自的特点,我们是整个技术的发展的见证人,而且发展的速度可谓是惊人。目前,我们正在体验着4G带来的高速度,我们更期待着未来的5G带来的更完美的感受。

关键词:5G移动通信;关键技术;发展趋势

引言:移动通信技术是21世纪的关键技术之一,与社会经济的发展及百姓的日常生活息息相关,就目前来说4G移动通信已经完全普及开来,极大的提高了信息传输的速率,方便了百姓的工作及生活,5G移动通信是在4G移动通信基础之上发展起来的,目前依然处于研究阶段。

1.5G移动通信概述

1.1 5G移动通信简介

5G移动通信和前四代移动通信的不同之处在于前四代都是单一的技术,而 5G 则是前四代技术的总和,这样就使得 5G 移动通信的峰值速率更高,而且更加的安全,覆盖范围更加广泛。可以这样说,5G 移动通信弥补了4G移动通信中所存在的漏洞,其技术更加的先进,而且能够满足当前人们对于网络的需求,是未来一段时间内发展的主流趋势。

1.2 5G移动通信所具有的特征

5G 移动通信和前四代通信进行对比后可以发现,5G 移动通信更加先进,而且其特征也更加的鲜明,其主要特征有以下几点:(1)频谱利用效率将会有所提高。在5G中,高频段所具有的频谱资源会被普遍应用,而且其应用效率将会大大提高,可以弥补4G移动通信中频谱短缺问题;(2)可靠性更加显著。与4G移动通信相比较,5G的可靠性远远超过4G,而且时延也大大缩短;(3)能源消耗降低。近些年来,国家在发展中倡导低碳发展,节约能源,5G 移动通信就有效的做到了这一点,5G 移动通信中十分注重能源节约,并为此进行了专门的设计,这样就使得其能源消耗降低。

2.5G移动通信的发展趋势

目前,在移动通信领域内,全球已经充分重视 5G移动通信技术的研究。科学技术的不断革新,将会日趋明确5G移动通信技术的关键支撑技术;未来几年内,本技术将会获得实质性发展,也就是研究与制定标准。同时,通过频率效率的提升、网络结构的变革以及新频谱资源的开发利用,也将会在较大程度上提升5G移动通信系统的容量。在 2013 年,欧盟诸国将5G研发项目启动于第7框架计划中,一个重要参与方为我国华为公司。通过启动本项目,出现了诸多的5G移动通信技术研发组织。我国成立了5G推进组,韩国成立了5G 技术论坛等。现阶段,世界各国都全面深入的研究5G移动通信技术的应用需求、关键技术指标、候选频段等内容。其中,5G 移动通信技术发展的动力来自于移动互联网,借助于无线网络的方式,向用户提供现有固定互联网络的各种服务业务,且广泛运用后台服务和云计算,对 5G 移动通信技术也将会产生巨大的促进作用,人们也将会更加重视系统容量与传输质量。

2.1数据流量明显增加。

预计在未来的几年,移动数据的流量可以达到现阶段的1000倍左右,也就是说,5G移动通信数据流量需要提升1000倍以上,吞吐量要达到100GB/s/km²左右。

2.2用户速率明显提高

5G移动通信网络的时延明显减少,网络的可靠性会大幅度提高,能够为广大网络用户提供更加优质的在线服务。

2.3联网设备数量会大幅度增加

现阶段我国智能终端设备发展得十分迅速,未来20年,联网设备的数量可能会达到500~1000亿左右。5G移动网络的覆盖面积明显高于4G移动通信网络,在1×10 6 /km²左右,能够支持的设备数量可以达到4G网络的1×10 4 倍。

2.4频率利用率明显提高

随着5G移动网络技术的迅速发展,未来用户群体必然会迅速增加,使用的流量也会大幅度增加。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆与4G移动网络相比,5G网络的频率利用率主要依靠创新来提升,会达到4G网络的5~10倍左右,能够有效地缓解4G网络频谱资源短缺的问题。

2.5网络能耗明显降低

5G网络遵循低碳、低能、低耗的理念发展,符合当前可持续发展的规划。与4G网络相比,5G网络的能耗效率明显的提升,能够大幅度降低能源消耗。

5G 移动通信技术在发展过程中,需要考虑如何与其他无线移动通信技术所密切衔接,以便将更加全面和基础的业务服务提供给网络通信技术。结合相关意见,5G移动通信技术将会从三个方面提升网络业务能力,首先是积极运用先进的无线通信传输技术,翻倍提升网络资源的利用率;其次引入新的体系结构,从深度上扩展其智能化能力,大幅度提升无线网络系统的整体吞吐率;最后,充分挖掘更加先进的频率资源,包括可见光、毫米光、高频段等内容,以便有效扩展未来无线移动通信资源。

3.5G 移动通信中的关键技术分析

3.1同时同频全双工技术

所谓的同时同频全双工技术,顾名思义就是指在同一个信道上,在发送信号的同时也接受信号,实现两个方向的同时操作。简单一点来说,就是指将以往通信双工节点中存在的干扰屏蔽,然后再利用信号机发射信号的同时接受信号,通过同时的操作来提高频谱效率,此技术和传统技术相比较,更加的先进,而且工作效率也更高。

3.2密集网络技术

当前人们使用的数据流量不断增多,4G 移动通信勉强可以为人们提供需要的数据流量,但是在应用数据流量人数不断增多的情况下,4G 移动通信出现了供应不足这一情况,此时 5G 移动通信应运而生。5G 移动通信所能提供的流量将会是 4G 移动通信的千倍以上,而实现此目标主要依靠的就是密集网络技术,此技术包含以下两方面内容:(1)在宏基站的外部设置很多的天线,这样就可以进一步的拓宽室外空间;(2)需要在室外布置很多的密集网络。这些密集网络所能产生的信噪比增益将会更加的客观,同时此方面也是密集网络充分发挥其作用的核心,密集网络技术的应用可以增加5G移动通信的优势,提高其灵活性,增加其覆盖面积。

3.3多天线传输技术

所谓的多天线传输技术,就是指使用有源天线来进行列阵,然后与毫米波联系起来,之后就可以有效提高天线的覆盖面积以及性能,就目前的情况来看,只要提高其覆盖能力,就可以达到节约能源的目标。

3.4新型网络架构技术

在人们对于网络要求不断改变的过程中,5G 移动通信中的新型网络架构技术就是为未来可能产生的业务需要所出现的技术,此技术在应用中具有低时延以及低成本等多项优点。在此技术中,云架构是主要的入网架构之一,相关人员将对云架构进行研究作为了主要研究任务。

3.5智能化技术

在 5G 移动通信网络中,云计算是其中不可缺少的网络之一,此网络中包含的大型服务器是其主要构成,而此构成和基站进行连接采用的方式是交换机网络。另外,在宏基站众多特点中,云计算存储功能是十分突出的一个特点,利用此功能可以存储很多的大数据,并且对这些数据进行及时的处理,而且因为基站的规模比较大,数量十分可观,所以能够将频段进行划分,然后开展不同的业务。

结束语:人民生活水平的不断提高,对我国的许多产业发展多做出了

新的要求。而只有通过改革的手段,才能适应日益增长的人民生活需要。在移动通信设备逐渐现代化的改革过程中,如何发展更适合我国国民需要的高质量、高效率的移动通信技术成为了我国通信产业主要面临的问题之一。5G 移动通信技术的出现,为我国的通信产业带来了巨大的进步性意义。通过对 5G 移动通信技术的发展,可以有效实现我国通信技术的现代化改革,是我国通信产业未来的必然发展趋势。

参考文献:

[1]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(8)

[2]李章明.5G 移动通信技术及发展趋势的分析与探讨 [J].广东通信技术,2015(4)

论文作者:吴满佳,李荣

论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期

论文发表时间:2017/11/3

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