摘要:随着全球经济的快速发展,科学技术水平的不断提高。移动通信技术在短短的几年内便从过去的2G技术发展到现今的4G技术,使移动通信用户在实际应用与体验等方面都有了很大的提升。但是由于现今时代发展过快,4G技术逐渐的不再满足社会发展的需要,5G移动通信技术的出现将会成为必然,能够在很大程度上满足移动互联网及民众对于通讯高速稳定的需求。基于此本文基于此,本文主要研究分析了5G移动通信发展趋势以及相关关键技术,以期对相关人员提供参考。
关键词:5G移动通信;5G关键技术;无线网络;云计算;D2D通信
1、简述5G移动通信技术
5G全称为第五代移动通信技术,是第四代移动通信技术的延伸,由于5G技术还处于研究阶段,因此目前还没有任何电信公司提到过5G技术。总之5G通信技术相会成为移动通信业未来几年年的发展方向。关于5G通信技术的相关概念,可以从移动通信技术以往的发展规律来看,未来的5G技术将会拥有超高的频谱利用率,在传送信息速度方面,5G技术也将会远超于4G技术,此外,在用户体验、传输时效、覆盖性能等方面,5G技术也将会有一个大幅度的进步与提升。未来的5G通信技术还会与无线移动技术相结合,以此来满足未来人们对移动通信技术的需求。
2、5G移动通信的关键技术分析
2.1、大规模多天线技术
5G采用了大规模多天线技术(大范围多入多出技术和大范围天线系统),在系统中基站的天线数远远高于终端的天线数目,然后通过极大数目达到终端的信道实现信号的高速稳定传输,同时简化MAC层设计使得信号实现了低时延的传输。相关文献可以得知,基站天线数可以趋于无限大,同时用户天线数目也可增大。大规模多天线技术在5G移动通信系统中会带来以下的一系列优点:①大规模多天线技术可以在没有基站分裂的条件下实现空间资源的深度挖掘,提升系统的空间分辨率;②结合波束赋形技术,将信号强度集中于特定方向和特定用户群,实现信号的可靠高速传输同时降低干扰;③通过不同的维度(空域、时域、频域、极化域)提升频谱利用效率和能量利用效率。
2.2、全双工技术
全双工技术即同时同频双向传输的技术也被纳为5G关键的空中技术技术之一。在移动通信系统中,基站和手机之间进行通信的上行和下行信号在同频且同时传输时会形成互干扰,因此在现有移动通信系统中基本采用时间或者频率来分割,即TDD系统和FDD系统,也因此在理论上使得资源利用率只有50%。而5G系统中采用全双工方式在提升资源利用率的同时,降低了传输时延。所以,同频同时的全双工技术要应用到5G中,首要考虑自干扰的有效抑制与抵消。目前自干扰抵消主要采用物理层干扰消除方法,增加收发天线间的损耗等,但只在单基站、小终端数量系统中实验成功,还无法与大规模MIMO系统完美结合,还必须进一步实验右。
2.3、自由组织网络技术
由于传统的移动通信网络,主要靠人工方式来完成网络部署和运维,消耗了大量的人力资源和成本。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而自由网络技术具有部署阶段进行自规划和自配,维护阶段的自优化和自愈合的特点,安全简易,在很大程度上改善了人工部署和运维的成本和人力资源消耗。自由组织网络技术是未来移动通信网络发展不可或缺的技术,同时也给5G移动通信的网络性能提供了很好的保障,并在其中占有非常重要的地位。
2.4、超密集异构网络技术
未来的5G移动通信正朝着多元化的方向发展,随着移动数据流量呈爆炸式的增长,超密集异构网络将会成为5G移动通信提高数据流量的关键技术。该技术具有较高的网络密集程度,因此,可以有效的缩短节点与终端的距离,使网络的功率和频谱大幅度的提高,同时也扩大了网络覆盖范围,扩展了系统容量,并且增强了业务在不同接入技术和各覆盖层次间的灵活性。
3、当前5G移动通信发展趋势
3.1、5G的特征
5G移动通信技术,相比前四代,有以下特点。一是信息整体传输速度的加快,大约是第一代传输速度的100倍。二是一次性传输能够携带的信息量增多。三是信息失真度的减小。第五代通信技术将此失真度压缩到第一代的100倍以上。四是信息传输覆盖的范围更广。第五代通信技术已经不满足于通信这一个渠道,将致力于打造全球全面的物联网建设。五是,基于传输速度快传送宽带宽的特点,第五代通信技术能够减少信息资源传输中的浪费。
3.2、5G的优势
其优势主要可以分为以下几点。①使用效率高。5G技术具有更强的使用效率和利用能效。②传输质量更优化,安全可靠性高。当前普及4G技术,而进一步发展的5G技术,在传输质量、安全可靠性、时效性以及覆盖能力等方面来看,5G技术优势更加突出,比4G技术的应用效能更强。③增加用户体验。当前的移动通信技术具有网络不稳定、收费高以及传输的速度比较慢的特点,而进一步发展5G技术能有效提高网络的稳定性、传输速度,减少收费等。发展这有利于为能提供给用户一个更好的用户体验,从而不断提高用户的满意程度。④传输效率快,实现智能化。5G技术具有传输效率更加迅速,移动通信系统更加智能化的优势,同时能满足用户对海量数的需求,进一步扩大移动通信技术的使用范围,使其使用效能更好。⑤其他方面的优势。5G技术的性能指标更高,有利于进一步完善网络覆盖率,实现无线移动网络构建的要求,同时具有更强的灵活性。
3.3、5G移动通信的发展趋势
与传统的4G移动通信相比,5G具有更高的速率、更宽的带宽,预计网速比4G提高10倍左右,只需要几秒就能下载一部电影;而且,还在无线覆盖和传输延时方面得到了很大的提高,这种智能化、自动化、高可靠性的特点将会成为未来5G移动通信的主要发展趋势,对拓宽融合产业发展空间,支撑经济社会发展就有很大的促进作用。
总之,从发展态势来看,目前5G还在研究开发阶段,有望在2020年正式商用,但是相信在不久的将来,5G移动通信技术会引领移动通信行业新一轮的变革。
参考文献:
[1]王实.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J].信息通信,2015,12:253-254.
[2]张筵.浅析5G移动通信技术及未来发展趋势[J].中国新通信,2014,20:2-3.
论文作者:李长青,刘尚黎
论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/20
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