5G移动通信发展趋势与若干关键技术韩琳论文_韩琳

5G移动通信发展趋势与若干关键技术韩琳论文_韩琳

摘要:随着科技的发展,5G移动通信技术将是未来移动通信技术的发展趋势。在发展过程中,应该吸取2G、3G、4G移动通信技术的发展经验,深入研究5G移动通信技术的关键技术,从而促进5G移动通信技术稳定发展。

关键词:5G移动通信;发展趋势;关键技术

1.5G移动通信发展趋势

在信息技术与互联网技术发展作用下,5G移动通信具有极为良好的发展趋势,通过网路控制技术与无线传输技术形成完整性较强的移动网络系统,确保网络结构较为完善,更好的对丰富网络资源进行深入挖掘。在5G移动通信应用过程中,用户会明显体验到数据信息传输与下载速度的提升,而且在任何位置都可较为良好的接收到移动通信网络,使得信息传输更为安全与稳定。这种5G移动通信业务还会在提高移动系统时效性的基础上,真正的实现创新与优化传统通信业网络的约束性与局限性,进而促进5G移动通信价值的全面发挥,并为其在军用方面的应用创建良好基础与条件。

2.5G移动通信的若干关键技术

2.1超密集组网技术

超密集网络主要是大幅度的增容系统的容量,并分流业务,以此来灵活部署网络,同时实现高效复用技术频率的提升。在5G移动通信技术下,人们目前正在使用的无线网络会更加的智能化和综合化,也会促进全面普及智能化的终端设备,在未来对数据资源进行使用时,为了满足热点高容量场景的高流量密度、高峰值速率和用户体验速率的性能指标要求,基站间距将进一步缩小,各种频段资源的应用、多样化的无线接入方式及各种类型的基站将组成宏微异构的超密集组网架构,但是过于密集的网络部署会带来干扰、移动信令负荷加剧、系统成本与能耗增加等诸多问题。因此,迫切需要能够解决超密集组网所带来的诸多问题的技术方法,进而实现在热点区域的发展。

2.2内容分发网络技术

在5G移动通信中,面向大规模用户的音频、视频、图像等业务急剧增长,网络流量的爆炸式增长会极大地影响用户访问互联网的服务质量。如何有效地分发大流量的业务内容,降低用户获取信息的时延,成为网络运营商和内容提供商面临的一大难题。仅仅依靠增加带宽并不能解决问题,它还受到传输中路由阻塞和延迟、网站服务器的处理能力等因素的影响,这些问题的出现与用户服务器之间的距离有密切关系。内容分发网络会对未来5G网络的容量与用户访问具有重要的支撑作用。

内容分发网络是在传统网络中添加新的层次,即智能虚拟网络。内容分发网络系统综合考虑各节点连接状态、负载情况以及用户距离等信息,通过将相关内容分发至靠近用户的内容分发网络代理服务器上,实现用户就近获取所需的信息,使得网络拥塞状况得以缓解,降低响应时间,提高响应速度。内容分发网络网络架构在用户侧与源服务器之间构建多个内容分发网络代理服务器,可以降低延迟、提高服务质量。当用户对所需内容发送请求时,如果源服务器之前接收到相同内容的请求,则该请求被内容分发网络重定向到离用户最近的 内容分发网络代理服务器上,由该代理服务器发送相应内容给用户。因此,源服务器只需要将内容发给各个代理服务器, 便于用户从就近的带宽充足的代理服务器上获取内容, 降低网络时延并提高用户体验。随着云计算、移动互联网及动态网络内容技术的推进,内容分发技术逐步趋向于专业化、定制化,在内容路由、管理、推送以及安全性方面都面临新的挑战

2.3高频段的传输技术

在现阶段的移动通信技术下,频谱资源非常拥挤,根本原因在于频段过多,并且大都集中在3GHz,但是高频段中,可以使用的资源非常丰富,对高频段中的资源进行开发不仅能够对使用资源的情况进行缓解,也可以将传输数据的速度进行提升。因此该技术使发展5G移动技术的必然趋势,而这种技术也会受到气候环境以及距离等因素的影响,也弱化了信号的穿透和绕射能力。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以在开发和研究技术时,射频器件、系统设计等方面的问题也有待进一步研究和解决,不断提升资源优化配置的效率。

2.4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。若在发射端和接收端分别使用大量发射、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,其可利用同一频率资源满足大规模用户需求。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。

2.5直接通信技术

通过使用5G移动通信技术,能够在不同的设备之间进行直接的通信,进而有效降低能耗与时延,在此情况下也能更好的发挥频谱资源的作用,对于5G通信效率与质量的提升也有很大的帮助。在5G移动通信网络中,要想将数据流量提高到超过1000倍以上,必然要通过密集网络技术的形式来达到这一目标。要将5G移动网络的数据流量在室内与热点地区进行分布,促使用户性能不断提升,有助于网络覆盖率的提升,现阶段,智能终端设备的使用非常普遍,用户对于数据流量的要求也越来越高。因此,5G移动通信要实现预期的目标,必须要通过超密集网络技术来实现。通过应用密集网络技术,不仅可以提高系统的容量,也能够增加网络覆盖的范围,但同时也存在很多缺点,比如在较小的范围内,存在一定程度的干扰,对于网络能效的提升非常不利。由此可见,5G移动通信技术的发展需要依靠云计算平台,并在自动模式与智能配置之间进行切换,才能实现5G移动通信的自动智能组网。

2.6 DevicetoDevice(D2D)技术

DevicetoDevice(D2D)通信主要是在系统控制下,允许终端利用复用小区资源,直接进行通信的一种技术,对于蜂窝通信系统频谱效率的增加很有帮助,也有助于将终端发射的功率降低,对于频谱资源匮乏的问题也能够很好的进行解决。通过众多的终端设备,能够对覆盖进行改善,进而高效的利用频谱资源,对网络架构的支持也更加灵活,对于网络可靠性与链路的灵活性的提升也有很大帮助。现阶段D2D采用的是广播和组播以及单播技术方案等,在以后还会对增强技术进行发展。

2.7基于滤波器组的多载波技术

在5G系统中,多载波技术是以滤波器组为基础的,能够对频谱效率等方面的问题进行解决。在5G系统多载波方案中,FBMC技术是非常重要的实现方式。在该技术中,多载波性能主要取决于设计原型滤波器和调制滤波器的情况,为对频率响应的特性要求进行满足,需要原型滤波器的长度比子信道的数量大,实现起来的难度也非常复杂,对于实现硬件的效用非常不利。所以在FNMC技术,要实现算法,必须要求滤波器组的快速实现。

2.8全双工技术

该技术也就是同时同频的双向通信技术。对于无线通信系统而言,其网络侧与终端侧本身会受到自干扰的影响,这种影响主要来自发射与接收的信号。而由于技术水平的原因,对于双向通信要求二者的同时同频,目前还很难实现。就全双技术而言,从理论上来看,频谱的利用率被提升了将近一倍,可以灵活的进行使用。而伴随信号处理技术以及器件技术的迅速发展,在5G移动通信系统也将可以充分应用与挖掘同时同频的全双工技术。

结语

5G移动通信技术离我们的生活越来越近,通过技术的不断推进,各大运营商及科研机构将对5G通信技术更加深入细致的研究。

参考文献:

[1]高萌.5G移动通信发展趋势与关键技术分析[J].中国新通信.2018(10)

[2]李荣伟.5G移动通信发展趋势及关键技术研究[J].中国新通信.2018(02)

论文作者:韩琳

论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷第13期

论文发表时间:2019/12/3

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