新时期我国5G移动通信技术及发展趋势论文_穆琼静,姚涛,常俊丽

新时期我国5G移动通信技术及发展趋势论文_穆琼静,姚涛,常俊丽

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摘要:5G移动通信是当前广泛使用的4G移动通信的进一步延伸,现阶段,5G应用场景被划分为物联网领域与互联网领域,5G移动通信关键技术的研究可以让我国未来移动通信系统发展需求得到满足,对于工业互联网、物联网等多种领域的进一步发展具有促进作用。鉴于此,本文主要分析探讨了5G移动通信发展趋势与若干关键技术,以供参阅。

关键词:5G移动通信;发展趋势;关键技术

1 5G移动通信技术分析

1.1 5G的概念和优点分析

相比较于前面四代,5G最大的差别并不是在于单一的技术,而是当前所有通信技术的综合。作为新一代的移动通信技术,其不论是覆盖性、灵活性还是安全性大都是有着极大的提升,并且还有效的处理好了4G网络中所存在的各种问题。通过高频谱效率和先进的技术,能够极大的满足当前人们对于移动通信的需求,促使可靠稳定的网络社会更好的构建。

1.2 5G的特征分析

5G的特征主要表现:(1)联网设备急剧的扩大;(2)网络消耗的能源有着明显的减少,实现了节约能源的重要目标;(3)频率得到了极大的提升;(4)时延缩短了将近十倍,并且可靠性也是得到了极大的提升;(5)用戶速率得到了很大的提升,特别是对于一些有着特殊需要的移动通信业务;(6)吞吐量的能力比较强。

2 5G移动通信关键技术

2.1高频段传输技术

研究发现,我国移动通信系统大多采用的是3千兆赫以下的频段。然而随着我国经济迅速发展,人们生活水平不断提升,智能设备普及程度不断提升,移动通信技术应用人数也在逐渐增加,如此将致使移动通信系统频谱资源紧缺。由于高频段传输技术需配备足够天线及相关设备,因此使用此技术可有效缓解频谱资源短缺这一问题,满足用户联网需求。总之,使用高频段传输技术,可保证移动通信系统正常运行。

2.2多天线传输技术

研究发现,多天线传输技术也属于5G移动通信技术的一项关键技术,使用多天线传输技术可有效提升频谱利用率及信号传输速度。使用多天线传输技术可有效提升5G移动通信技术的网络覆盖率及节能效果。随着移动运营商对5G移动通信技术的研究不断深入,多天线传输技术也得到长足发展(现阶段其已发展到3D),多天线传输技术天线数量也已达到128根,从而形成了3D-MIMO技术。

2.3同时同频全双工技术

同时同频全双工技术指的是无线通信设备时间、频率均相同,且可同时发射、接收无线信号,从而实现提升无线通信线路频谱利用率这一目标。在5G移动通信中使用同时同频双全工技术,可有效提高频谱利用率,提升信息传输效率、降低无线资源浪费量。使用同时同频全双工技术虽可有效提升5G移动通信的频谱利用率,但是在实际工作中实现这一目标也较为困难。

2.4密集网络技术

5G移动通信技术中还包含了无线传输技术,因而5G移动通信无线接入方式较为丰富。由于5G移动通信技术网络密集程度较高,因此在设计、研发5G移动通信技术时需保证网络节点与终端设置之间的距离,如此可有效提升5G移动通信技术频谱利用率。虽然使用密集网络技术可有效提升信息传输速度及网络运行质量,但是相关工作者需在研发过程中简化其程序,这对推动5G移动通信技术稳定发展具有重要意义。

2.5大规模MIMO技术

无线通信系统中的多天线技术可有效提升通信系统频谱利用率及信息传输的稳定性、可靠性。若相关工作人员大量发射、接收天线,将大幅度增加MIMO信道容量。简言之,移动运营商可采用增加天线的方式来提升通信系统容量,以满足用户通信需求。研究发现,5G移动通信系统中大规模MIMO技术天线都建设在基站中,其可利用同一时频资源满足大规模用户需求。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常,移动运营商可采用以下方式配置大规模MIMO技术天线:首先,可将天线设置在同一基站当中,进而形成大规模、集中式MIMO;其次,可将天线设置在不同节点位置,进而形成大规模MIMO。

2.6自组织网络技术

随着我国科技的不断发展,自组织网络技术也将更为完善(自组织网络技术指的是网络智能化技术)。研究发现,5G移动通信系统的应用可有效提升网络自组织能力,其主要表现为:自优化、自愈合等方面。自组织网络技术可促使网络自动进行规划、维护、优化等方面的操作,进而减少人工操作程度、降低工作人员工作量。因而,在5G移动通信系统中使用自组织网络技术可有效减少移动网络通信中的工作程序,减少人力资源成本及运行成本,提高移动运营商经济效益。

2.7智能化技术

5G移动通信的中心网络就是云计算平台,其主要是由一个大型的服务器所组成,然后和基站连接的方法主要就是交换机网络和具备数据减缓功能的路由器。宏基站的主要特点具备包括大数据存储功能以及云计算存储功能,可以及时且有效的处理一些时效性较强的数据。基站不论是数量还是形态都比较多,能够在不同的频段处理不同的业务,具备着多样化的连接方式以及天线。

3 5G移动通信技术的特点及发展趋势

3.1 5G移动通信技术的特点

3.1.1频谱利用率高的特点

移动5G通信技术中,频段更高的频谱将会得到广泛的应用,但由于现目前科技水平的限制,高频段频谱会受到具有穿透能力的高频段无线电波的影响,从而对频谱高频段的利用率带来了局限。但是,这并不能阻碍有线、无线宽带技术与光载无线组网的结合运用。

3.1.2通信性能得到提高的特点。5G移动通信技术却是将更加广泛的多点、更多的天线及大范围的小区用户有机结合,实现相互协作、互相组网的形式来作为重点研究,以大幅度的提高通信系统的可用性能。

3.1.3具备先进的设计理念。在我们的实际通信业务中,室内通信业务占据着主导的地位,5G移动通信根据这一特点出发,优先设计目标在室内无限网络的覆盖能力和业务支撑能力建设上,这种设计将大大的改变着传统移动通信系统的顶层理念设计。

3.1.4实际运营成本和能耗大大降低

5G无限网络在“软”配置中的设计,是以未来技术、探索方向为前提的,网络资源可以适时的根据运营商的业务流量不断调整,通过流量的与时俱进,可以有效的降低能耗和网络营运成本。

3.2 5G移动通信发展趋势

随着互联网技术、信息技术的不断发展,5G移动通信技术也逐渐形成并发展起来,移动通信技术的发展也将推动其他技术的发展。目前,我国5G移动通信系统是由移动通信技术与无线技术两种技术形成的,因此5G移动通信技术的信息传输速度、信息传输质量均较高。未来5G通信技术将在无线传输速度、智能化通信系统及吞吐率、无线通信频率这几方面得到长足发展。5G通信技术在发展过程中将呈现以下特征:第一,更为重视用户体验度,5G通信技术更为重视通信网络信息传输效率、信息吞吐量、3D等能力的发展及改革;第二,可有效提升网络性能,使网络可满足不同用户的需求,同时有效提高通信系统性能;第三,随着5G移动通信技术的发展,网络覆盖率也将不断提升,因此需不断优化通信系统设计目标;第四,科学利用高频段频谱资源,这对推广5G移动通信技术具有重要意义;第五,保证5G移动通信网络可灵活配置,运营商可通过分析、观察用户流量使用情况,进行科学调整,如此才可提升资源利用率,降低企业成本。

4结语

在当前移动通信技术不断发展的趋势下,5G技术的应用必然是未来一段时间内移动通信技术的主流选择。在发展5G技术的过程中,要吸收以往2G技术、3G技术以及4G技术的发展经验,对于5G技术中的关键技术进行深入的研究和探索,从多个角度来分析和推进5G技术研究的脚步。

参考文献:

[1]孟嘉慧,赵旦峰,田海.5G移动通信发展趋势与若干关键技术的研究[J].中国新通信.2018(02).

[2]朱蓓.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J].智能建筑与智慧城市.2018(11).

论文作者:穆琼静,姚涛,常俊丽

论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期

论文发表时间:2019/11/11

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