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摘要:5G无线通信技术是建立在4G的基础之上的,是4G无线通信技术的进一步发展。5G通信技术既没有在各大企业之间广泛应用,在一些官方文件中也没有涉及相关的内容,所以也就是说5G无线通信技术现在还没有正式投入使用,对于5G通讯技术为没有明确的定义。从人们生活水平的不断提高可以看出人们对无线通讯技术的创新非常关注,因此5G通信技术在之后的发展过程中将会受到更多的关注。
关键词:5G无线通信;关键技术;发展趋势
1.5G无线通信技术的优点
1.1数据传输速率提升
5G技术作为当前最新的移动通信网络技术,它的一个明显优势就是数据传输速度可达到每秒几十GB,相对于4G技术来说,这是十分明显的一个创新优势。根据当前5G技术的应用效果来看,已经在28GHz波段下成功的将传输速度达到了1Gbps,而传统的4G技术的传输速率只有75Mbps,而且它也仅仅具有非对称的超过2Mb/s的数据传输能力。
1.2兼容性好
从当前5G技术的研究和发展现状来看,它是一个包括2G、3G、4G等所有网络通信技术于一体的新型无线网络技术的全通信平台,此外,它还涉及到Wi-Fi、NFC以及BLUETOOTH等的无线技术,因此,它的兼容性很好,这是以往通信技术所不具备的,同时这种特性也可以大大提升支付方式的安全系数。
1.3电池使用寿命延长
5G无线网络通信技术在实际应用的过程中,会有很多小的任务需要应用程序持续的运行支持,而作为关键应用的电子邮件程序就要不断的向服务器发送各种请求信息,以保证电子邮件的实时更新。为在5G技术下,可以自动的、快速的审核和确定出那些浪费电池电量的应用,并有效组织那些无用应用程序所发布的各种信息,进而减少电池电量的流失,并且也可以大大延长电池的充电周期,使其使用寿命得到进一步的提高。
2.5G无线通信网络中的关键技术分析
2.1大规模MIMO技术
经过近几年的实践,目前在多种无线通信系统中已经普遍采用了多天线技术,通过3G系统以及WLAN等通信系统实际的检验,我们可以发现多天线技术能够有效提高通信系统的频谱效率。其中MIMO信道数量的增加能够与收发信号所用的天线数量呈现出近似相关的关系,所以在对于5G通信系统的研究之中我们一般会设置多种数量的天线。但是就单个系统而言,如果天线数量增多肯定会使得整个系统空间被压缩,那么基础性的功能就很难保证了,所以说这个我们需要适当的去进行权衡。
2.2双公开技术
通常意义上的“双公开技术”就是指的信息能够做到同时传输以及同频率传输。现有的通信系统在信息传输过程中都会收到信号的干扰,而全公开技术则能够有效的提高频率的利用率,这样就能够实现多频率的信息传输,也就克服了一个通信系统不能够同频率以及双向传输的技术难题,这也就是当下人们为什么热衷于研究双公开技术的原因。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于5G通信系统而言,应用双公开技术能够让无线频谱资源得到有效的利用,这是因为当下5G通信系统之中信号干扰的问题已经成为了制约5G通信技术发展的难题,而这项技术却正好解决了这一问题。具体来说通过对干扰信号的模拟端低消,对已知干扰端数字信号的干扰低消等手段就可以解决传输过程中系统本身的干扰问题。
2.3绿色通信技术
绿色通信技术主要是指的降低信息传输过程中能量消耗的问题,从现有的技术水平来说这确实是目前无线通信业发展的一大挑战。虽说目前无线通信所消耗的能源仅仅占所有产业总能耗的百分之三,但是这个数值每年却在以百分之十五到百分之二十的速度增长。4G通信方式的普及就已经使通信技术的能耗大幅度增加,而如果5G通信系统一旦普及,在这方面我们一定会面对更严峻的考验。因此研究绿色通信技术是有非常重要的意义的,目前针对于这方面的研究主要是以提高能源的利用效率为目的的,但是在提升的同时却降低了通信系统的频谱效率,目前的技术这两者还没有办法兼得。所以说如何根据实际的情况在这两者之间进行权衡就成为了我们必须要面对的一个问题。
2.4毫米波高频段通信技术
毫米波高频段通信技术是解决频谱资源稀缺的有效方法。所谓“毫米波”是指的波长在10mm到1mm之间的电磁波,在当下的无线通信系统之中毫米波的优点正在逐渐被人们所重视。但是要想应用毫米波段的通信技术是需要考虑电磁波在大气中的传播特性的,毫米波的缺点是在大气中的散失较为严重,所以只能够适用于短波通信,当然5G通信系统要想发展是必须要克服毫米波高频段通信技术这一缺点的。
毫米波与微波通信的区别主要是在传输信道模型以及多径数目等方面,因此现有微波频段的MIMO通信系统都不适合毫米波通信系统。但是为了克服这一缺点,有关研究人员提出了“混合波束成形”的理念,主要是结合了数字域波束成形以及模拟域波束成形的概念,已经成为了5G通信系统的研究重点。要想真正的推进5G通信系统的应用也需要对这部分的技术进行研究。
3.5G无线通信网络技术的发展趋势
5G无线通信网络技术已经越来越被人们所关注,在未来几年该项技术也将会投入使用,通信系统的容量在一定程度上也会有所提高,提高频谱效率、变革网络结构、开发并利用新的频谱资源是该项技术发展的主要途径。早在2013年5G无线通信技术就已经开始研发,研发的规模也比较大,有29个国家参与其中,我国华为公司就是其中一个。该技术从研发就倍受关注,各个国家都成立了相关的研发小组。目前所有的有关项目都在积极的研发中,然后各国再达成共识,促进该项技术的发展。该项技术的业务能力肯定会从以下三个方面表现出来,一是通过利用先进的无线技术网络资源的利用率在4G的基础上有了很大程度的提高。二是新的体系结构正在发展,这会有利于提高无线网络系统的吞吐率。三是可获取更多的有利资源,比原有的通信资源有所扩展。该项技术要想更好的发展就必须网络技术和无线传输技术上有所突破。从网络技术方面来说,要运用控制与转发相互分离的软件来定义,网络架构等。从无线传输技术方面来看,提高频谱资源利用率和挖掘频谱资源使用潜能是重点。5G无线通信技术的不断发展,必定引起一次技术的变革,加强对该项技术的研发力度,使该项技术在运用的过程中占有重要的地位。该项技术的发展必定会给当代社会带来不一样的体验。
结束语:总之,随着我国社会经济的发展和科学技术的进步,在5G无线通信技术研究领域,将取了一定的成果。目前来说,5G网络的核心技术体系并不完善,但运营商对其技术需求达成了一致,目前正从前期研究进入至标准制定阶段。与4G通信技术相比,5G具有高速度、低时延、低功耗的优势。相信在未来通信技术的发展过程中将会发挥着更大的作用。
参考文献
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[2]董爱先,王学军.第5代移动通信技术及发展趋势[J].通信技术.2014(03).
[3]吕博,田清军,张超,等.5G无线通信网络中关键技术及发展趋势[J].中国新通信.2017(18).
论文作者:范才坤,孙兵
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/4
标签:技术论文; 通信技术论文; 通信系统论文; 毫米波论文; 频谱论文; 该项论文; 无线通信论文; 《建筑学研究前沿》2018年第10期论文;