前言:本站為你精心整理了5G移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)范文,希望能為你的創(chuàng)作提供參考價(jià)值,我們的客服老師可以幫助你提供個(gè)性化的參考范文,歡迎咨詢。
摘要現(xiàn)如今科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度越來越快,通信技術(shù)同樣也在這一行列中,其中5g移動(dòng)通信技術(shù)是發(fā)展最快、最先進(jìn)的技術(shù)之一,因此分析其技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是非常重要的。本文首先介紹了我國5G移動(dòng)通信的概念、優(yōu)點(diǎn)及特征,然后分析了其關(guān)鍵的技術(shù),最后闡述了移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),希望能對(duì)移動(dòng)技術(shù)的發(fā)展提供有價(jià)值的參考。
關(guān)鍵詞5G移動(dòng)通信;關(guān)鍵技術(shù);發(fā)展趨勢(shì)
隨著各個(gè)方面的不斷演進(jìn)與發(fā)展,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求越來越巨大,很多智能業(yè)務(wù)不斷出現(xiàn)、更新,這些都是離不開移動(dòng)通信技術(shù)的,只有高效的、智能的通信技術(shù)才能滿足各個(gè)方面的需求。5G移動(dòng)通信是在4G技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,作為新一代的通信技術(shù),如何更好的發(fā)展是當(dāng)前急需思考的重要問題。
1我國5G移動(dòng)通信的概念、優(yōu)點(diǎn)及特征
1.15G的概念及優(yōu)點(diǎn)
5G同前四代最大的差別在于其并不是單一的技術(shù),而是目前所有通信技術(shù)的總和,其峰值速率能夠達(dá)到10Gb/s。作為最新一代的移動(dòng)通信技術(shù),安全性、覆蓋性、靈活性都有了極大的提高,解決了4G網(wǎng)絡(luò)所存在的問題,通過最先進(jìn)的技術(shù)、頻譜效率滿足了當(dāng)前移動(dòng)業(yè)務(wù)流量的需求,構(gòu)建了一個(gè)可靠性高的網(wǎng)絡(luò)社會(huì)。
1.25G的特征
5G的特征具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:其一,聯(lián)網(wǎng)設(shè)備急劇擴(kuò)大,將是4G網(wǎng)絡(luò)的100倍;其二,網(wǎng)絡(luò)消耗能源較少,實(shí)現(xiàn)了節(jié)約能源的目標(biāo);其三,5G所需的頻率相對(duì)4G來講約高10倍左右,通過壓縮等技術(shù)有效的提高了頻率的利用率;其四,5G移動(dòng)通信相比4G來講可靠性更高,時(shí)延也縮短了近10倍;其五,5G移動(dòng)通信的用戶速率大大提高,尤其是對(duì)于有著特殊需要的業(yè)務(wù);其六,5G移動(dòng)通信的吞吐量能力較強(qiáng)。
2我國5G移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)
2.1智能化技術(shù)
云計(jì)算平臺(tái)是5G的中心網(wǎng)絡(luò),它是由一個(gè)大型服務(wù)器組成,與基站連接的方式為數(shù)據(jù)減緩功能的路由器和交換機(jī)網(wǎng)絡(luò),宏基站的特點(diǎn)包括具有云計(jì)算存儲(chǔ)功能、具有大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能,能夠處理時(shí)效性強(qiáng)的數(shù)據(jù),基站數(shù)量形態(tài)多,不同頻段開展不同業(yè)務(wù),具有多樣化的天線和連接方式。
2.2多天線傳輸技術(shù)
多天線技術(shù)在經(jīng)歷眾多發(fā)展階段后,大大提升了頻譜利用率,成為5G技術(shù)的主要研究方向之一。多天線技術(shù)通過有源天線列陣,形成3D-MIMO技術(shù),配合毫米波技術(shù)優(yōu)勢(shì),大大提升了無線信號(hào)覆蓋性能。在當(dāng)前,為進(jìn)一步提升覆蓋能力,實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能的要求,研究人員正進(jìn)行更深一步的研究。
2.3同時(shí)同頻全雙工技術(shù)
同時(shí)同頻全雙工技術(shù)的實(shí)質(zhì)是在一個(gè)物理信道上,傳輸兩個(gè)方向信號(hào),也就是說,通過消除通信雙工節(jié)點(diǎn)自身發(fā)射機(jī)信號(hào)的干擾,既發(fā)射信號(hào)機(jī)信號(hào),又接受另一節(jié)點(diǎn)的同頻信號(hào),以此來實(shí)現(xiàn)頻譜效率的提升。相比于傳統(tǒng)手段,該項(xiàng)技術(shù)的頻譜效率得到了成倍的提升,同時(shí)還具有靈活性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。
2.4新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)
結(jié)合未來的業(yè)務(wù)需要,5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的特點(diǎn)應(yīng)包括:扁平化、低時(shí)延、低成本、易維護(hù)等等。當(dāng)前的研究集中在C-RAN和云架構(gòu)。所謂的C-RAN是一種新型無線接入網(wǎng)架構(gòu),而云架構(gòu)是基于云計(jì)算大規(guī)模協(xié)作的無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。二者均為業(yè)界的主要研究方向。
2.5密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
5G的數(shù)據(jù)流量將是4G的1000倍,具有多元化、寬帶化、綜合化、智能化等特點(diǎn),其技術(shù)的實(shí)現(xiàn)主要包含兩個(gè)層面。首先,將大規(guī)模天線布署在宏基站,以此來獲得更高的室外空間;其次,為了滿足室內(nèi)外的數(shù)據(jù)需求,需要布置更多的密集網(wǎng)絡(luò)。在室內(nèi)和特別地區(qū),將是5G網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的主要分布區(qū),同時(shí)密集網(wǎng)絡(luò)的信噪比增益要高于大規(guī)模天線的信噪比增益,密集網(wǎng)絡(luò)將是提高數(shù)據(jù)流量的關(guān)鍵技術(shù)。密集網(wǎng)絡(luò)具有諸多優(yōu)勢(shì),如改善網(wǎng)絡(luò)覆蓋,提升系統(tǒng)容量,更具靈活性和使用效益,更加密集的網(wǎng)絡(luò)方案將在未來被廣泛應(yīng)用。
2.6設(shè)備間直接通信技術(shù)
以基站為中心的小區(qū)覆蓋是傳統(tǒng)的移動(dòng)通信組網(wǎng)方式,這種方式的弊端在于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活性差。伴隨著大流量、大規(guī)模的5G網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來,傳統(tǒng)的工作方式顯然難以滿足現(xiàn)有需求,而D2D直接通信技術(shù)則實(shí)現(xiàn)了通信設(shè)備間的直接通信,通信質(zhì)量和速度都有巨大突破,且效率高,低消耗,靈活性高,可靠性強(qiáng),拓展了網(wǎng)絡(luò)連接和接入方式,具有極高的應(yīng)用價(jià)值。當(dāng)前D2D正在繼續(xù)拓展中繼技術(shù)、多天線技術(shù)等等,對(duì)于通信質(zhì)量和效率還將繼續(xù)有所突破,對(duì)于未來的5G網(wǎng)絡(luò),D2D必將是關(guān)鍵技術(shù)之一。
2.7高頻段傳輸
以往的移動(dòng)通信頻段通常都在3GHz以下,但隨著用戶的不斷增加,頻譜資源越來越稀缺,而高頻段傳輸則有效解決了這一問題,高頻段的帶寬能夠達(dá)到273.5GHz,不僅尺寸較小,而且在短距離通信方面具有非常強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),能夠滿足容量、速率等多方面的需要。
3我國5G移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
現(xiàn)如今5G移動(dòng)通信是通信行業(yè)發(fā)展的重要方向,并且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,5G移動(dòng)通信的技術(shù)也會(huì)更加完善、標(biāo)準(zhǔn)。在2013年,歐盟等國家開啟了有關(guān)5G的科研項(xiàng)目,我國的華為公司也積極參與了項(xiàng)目的開展工作,隨著項(xiàng)目的不斷深入,關(guān)于5G的各種通信技術(shù)也陸續(xù)誕生,5G通信技術(shù)被大范圍的運(yùn)用在各個(gè)方面,并預(yù)期在2016年開啟5G行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)程。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是非常強(qiáng)大的基礎(chǔ)性平臺(tái),正是利用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)才實(shí)現(xiàn)了各種新興業(yè)務(wù),同樣,5G移動(dòng)通信技術(shù)也不能缺少移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的輔助作用?,F(xiàn)如今很多業(yè)務(wù)都是通過無線網(wǎng)絡(luò)提供給用戶的,這類服務(wù)和應(yīng)用都對(duì)5G移動(dòng)通信技術(shù)的要求很高,特別是容量、質(zhì)量方面。目前5G移動(dòng)通信技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)就是與其他無線移動(dòng)通信的融合,為網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)創(chuàng)建一個(gè)高效、全方位的服務(wù)平臺(tái)??傮w來看,5G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展方向包括以下三個(gè)方面:其一,積極引入新型的體系結(jié)構(gòu),以此來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)吞吐率的提高,增強(qiáng)其智能化;其二,積極引入無線傳輸技術(shù),以此來提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率,相比4G來講,預(yù)期提高約10倍;其三,加強(qiáng)對(duì)頻率資源的研究和探索,例如高頻段等,以此來實(shí)現(xiàn)通信資源的拓展。另外在傳輸技術(shù)方面,要加強(qiáng)對(duì)頻譜資源的研究和使用,例如多址接入等;在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面,要引入更加智能的結(jié)構(gòu)。
4結(jié)論
通過對(duì)上文的論述分析能夠看出,在當(dāng)前數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求越來越巨大的形式之下,推動(dòng)5G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展是當(dāng)前迫在眉睫的重要工作。目前,5G移動(dòng)通信技術(shù)還處于剛起步階段,各個(gè)方面相對(duì)來說還不夠成熟,但是相信在不久的將來,5G移動(dòng)通信技術(shù)將引領(lǐng)移動(dòng)通信行業(yè)新一輪的變革。
參考文獻(xiàn)
[1]尤肖虎,潘志文,高西奇,曹淑敏,鄔賀銓.5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)與若干關(guān)鍵技術(shù)[J].中國科學(xué):信息科學(xué),2014(5).
[2]王廣增.關(guān)于5G移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)的分析及其未來發(fā)展前景分析[J].中國新通信,2015(19).
[3]卓業(yè)映,陳建民,王銳.5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)與若干關(guān)鍵技術(shù)[J].中國新通信,2015(8).
[4]李章明.5G移動(dòng)通信技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)的分析與探討[J].廣東通信技術(shù),2015(4).
[5]周一青,潘振崗,翟國偉,等.第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)5G標(biāo)準(zhǔn)化展望與關(guān)鍵技術(shù)研究[J].數(shù)據(jù)采集與處理,2015(4).
作者:李革 單位:重天信科通信建設(shè)監(jiān)理咨詢有限公司