摘要:近些年移动通信事业快速的发展,网络从3G发展到4G让人们有了更好的上网体验。网络的发展在各个国家都得到了更好的应用,在网络的发展进程中,5G网络逐步走进人们的视野中,各个科技发达的国家都希望在这领域进行突破,而我国想要更早的进行5G通信网络的建立,引领时代潮流,国家在网络建设发展上也进行了大量的资金投入,5G网络在大数据环境下发展已成必然趋势,移动作为我国通信事业的佼佼者,必将是5G通信的先行者,下面对相关问题进行研究。
关键词:5G移动通信技术;发展趋势
引言
现在4G移动通信技术得到更好的应用,不论是在网络流畅的体验上,还是在通信方面的便利上都有着很大的提高。5G网络技术是在4G网络技术上的延伸。更好的网络通信时代即将到来,移动通信在5G网络上的发展必将得到更加广泛的应用。
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 移动通信技术关键技术分析
2.1高频传输技术
现在在移动用户人员较多的范围内,用户量的额增加会造成频谱资源的互相正争抢,这样造成了信号的不稳定。目前的通信频率在4GH以下,想要支持5G移动通信的使用就要在使用频率上有所提升。提供更多的频谱资源,增加天线的安装和设备的使用提供,增加天线安装的数量可以让频谱资源成倍的增长。这就是高频传输技术的核心应用,高频传输技术可以有效的解决目前存在的技术缺点,但高频传输技术容易受气候影响,传输距离较短,因此在高频传输技术的设计使用方面应该进行更慎重的考虑,传输距离短在整体的使用过程中也要考虑到预算的问题,因为这样会造成预算的大量增加。
2.2 D2D技术
D2D通信是一种在系统的控制下,允许终端之间通过复用小区资源直接进行通信的新型技术,它能够增加蜂窝通信系统频谱效率,降低终端发射功率,在一定程度上解决无线通信系统频谱资源匮乏的问题。由于短距离直接通信,信道质量高,D2D能够实现较高的数据速率、较低的时延和较低的功耗;通过广泛分布的终端,能够改善覆盖,实现频谱资源的高效利用;支持更灵活的网络架构和连接方法,提升链路灵活性和网络可靠性。目前D2D采用广播、组播和单播技术方案,未来将发展其增强技术,包括基于D2D的中继技术、多天线技术和联合编码技术等。
2.3 MIMO技术
多天线技术由于有很多个天线链路所构成,因此该技术所涉及到的元件是十分多的,因为配套的接收和发射机都要有多个来配套。对于接收而言,接收到天线可以比较方便的布置在设备上,而发射天线需要是集中或者是分布排列的。该技术的优点具有除去本身MIMO的优点之外的其他优点:能够比MIMO更进一步提高频谱利用率以及降低了能源消耗;对于解决小区的干扰、噪声、以及损耗和掉线问题,可以通过比较简单的手段去处理;通过运用多天线技术,可以达到简化设计的效果,能够使MAC层得到更容易的设计。可以通过分散信号来使得时间以及频谱利用率得到进一步的提高。
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2.4密集型网络技术
在 5G 移动通信中想要实现是网络数据在流量上提高1000 倍,就应当使用密集型的网络技术作为整个无线网络的技术支撑。在密集型网络技术中重点是将无线网络中的数据流量是设置在热点集中的地区,例如在室内等环境中。这样的设计方式能够有效的改善用户使用网络时的效果,增强无线网络的覆盖能力。在未来的发展中智能化的数据终端将会越来越普及,因此用户的无线网络数据也会在一定程度上迅速增长起来。而使用密集型网络技术可以实现在当前的基础上提高 1000 倍的数据流量,可以充分的满足与智能化终端系统的网络需求。此外,密集型的网络技术也能够更好的改善网络的覆盖情况,提高网络系统的信息容量。但是密集型的网络技术也会形成小区间的干扰,降低了无线网络的使用能效。
2.5 5G 单基站对接入带宽的需求:5~20Gbps
(1)按 NGMN 的带宽规划原则,取 MAX(单小区峰值,均值 *N)。(2)5G 低频基站带宽需求 5Gbps。(3)假设运营商取得了 3.4~3.5G 的频谱资源,带宽 100MHz。(4)无线基站采用 3cells、64T64R 配置,则 5G 网络的频谱效率达到峰值:50bit/hz,均值:10bit/hz则:单站峰值带宽 =50bit/hz×100Mhz=5Gbps;单站均值带宽 =3×(10bit/hz×100Mhz)=3Gbps。(5)5G 高频基站带宽需求 20Gbps:假设运营商取得 28G/800Mhz 带宽。无线基站采用 3Cells,2T2R 配置,则峰值频谱效率为25bit/hz,均值频谱效率为 4bit/hz。则:单站峰值带宽 =25bit/hz×800Mhz=20Gbps单站均值带宽 =3×(4bit/hz×800Mhz)=9.6Gbps
3 5G移动通信的发展趋势
移动互联网技术的发展是5G移动通信进步的动力基础。在网络化发展时期,移动互联网将成为现代网络应用的基础性平台,对于移动通信的传输质量以及通信效率也提出了更高的要求,为了满足网络化时代对于移动通信的需求,5G通信技术也必将在以下三个方面得明显的改观:(1)通信系统的智能化和系统吞吐率;(2)无线通线传输效率;(3)无线通信频率资源。随着网络化技术的不断发展和变革,5G通信技术也必将适应网络化时代的要求,才能更好的适应不同客户群体对于移动通信的要求。一是更加注重用户体验的满足度。这就要求5G技术更加重视和改进通信网络的吞吐效率、传输速率、3D等能力,并将其做为通信质量的重要衡量指标。二是健全和完善网络覆盖,通过多点、多面、多用户、多无线进一步提高移动通信系统性能;三是进一步优化通信系统设计,实现无线信号覆盖无处不在。四是根据不同通信客户对于实时的流量需求的变化,动态调整网络资源,进一步降低运营成本和能源消耗。五是发掘频谱资源利用效能,不断提高5G通信效率。
结语
5G网络时代即将到来,这是一个网络的新时代,高科技的到来将会为人们提供更加便捷的服务,在未来的发展过程中,5G移动通信的到来是值得期待的,它将填补现在网络通信的不足,为使用者带来更好的网络体验。
参考文献:
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作者简介:董彬,男,汉族,1987年1月25日生,2009年7月毕业于北京邮电大学,获得工学学士学位,单位:新疆通信规划设计院有限责任公司
论文作者:董彬
论文发表刊物:《基层建设》2017年第34期
论文发表时间:2018/4/2
标签:频谱论文; 技术论文; 移动通信论文; 网络论文; 通信论文; 天线论文; 带宽论文; 《基层建设》2017年第34期论文;