摘要:經(jīng)濟的發(fā)展以及科技的進(jìn)步使得我國在移動通信領(lǐng)域得到了前所未有的發(fā)展與進(jìn)步。就我國目前的移動通信形勢來看,4G通信技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用和推廣。隨著通信技術(shù)的發(fā)展持續(xù)發(fā)展,移動通信中5G通信技術(shù)已經(jīng)成為了未來幾年里通信領(lǐng)域發(fā)展的一個大的趨勢。因此,對于5G移動通信技術(shù)中關(guān)鍵技術(shù)的研究具有十分重要的意義。本文主要概述了5G移動通信技術(shù),分析了5G移動通信的發(fā)展趨勢,并對5G移動通信發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了一定的探索,旨在為提高5G移動通信技術(shù)的發(fā)展而提出一些有價值的參考意見。
關(guān)鍵詞:5G移動通信技術(shù);發(fā)展趨勢;關(guān)鍵技術(shù)
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得通訊領(lǐng)域得到了迅猛的發(fā)展,從2G到3G,再到當(dāng)前的4G的推廣和運用,也僅僅是幾年的時間。所以,移動通信技術(shù)向著5G發(fā)展已經(jīng)是近在咫尺。我國移動通信領(lǐng)域在5G移動通信技術(shù)中已經(jīng)有了一定的研究,但是研究的深度和廣度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。因此,為了推進(jìn)5G移動通信技術(shù)的快速到來,我國移動通訊領(lǐng)域一定要不斷的加強對5G移動技術(shù)的研究,特別是對5G移動技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究和分析,并且在不斷的研究中,逐漸的將5G移動通信發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)研究納入到移動通信領(lǐng)域研究的一個重點課題,從而促進(jìn)移動通信領(lǐng)域進(jìn)一步的發(fā)展和進(jìn)步。
一.5G 移動通信的概述
5G 是未來十年的發(fā)展方向,在 2020 年以后將成為第五代的移動通信系統(tǒng)。根據(jù)以往的移動通信技術(shù)發(fā)展的規(guī)律分析,5G 應(yīng)具有著超高的頻譜利用率及利用能效,在傳輸速率和資源的利用效率方面,將比現(xiàn)今的 4G 技術(shù)有一個高度和質(zhì)的提升,在其無線信號的覆蓋性能、傳輸時效、通信安全及用戶體驗方面也將會有明顯的提高和進(jìn)步。5G 移動通信技術(shù)和其他無線移動技術(shù)有著深入的聯(lián)系和結(jié)合,形成了新一代的全面性的通信網(wǎng)絡(luò)。滿足未來十年互聯(lián)網(wǎng)移動通信網(wǎng)速的 1000 倍要求。未來 5G 移動通信還須很強的靈活性,可實現(xiàn)自動化和智能化的網(wǎng)絡(luò)調(diào)整。
當(dāng)前信息技術(shù)發(fā)展正處于新的變革時期,5G技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)出新的如下特點.
(1)5G研究在推進(jìn)技術(shù)變革的同時將更加注重用戶體驗,網(wǎng)絡(luò)平均吞吐速率、傳輸時延以及對虛擬現(xiàn)實、3D、交互式游戲等新興移動業(yè)務(wù)的支撐能力等將成為衡量5G系統(tǒng)性能的關(guān)鍵指標(biāo)。
(2)與傳統(tǒng)的移動通信系統(tǒng)理念不同,5G系統(tǒng)研究將不僅僅把點到點的物理層傳輸與信道編譯碼等經(jīng)典技術(shù)作為核心目標(biāo),而是從更為廣泛的多點、多用戶、多天線、多小區(qū)協(xié)作組網(wǎng)作為突破的重點,力求在體系構(gòu)架上尋求系統(tǒng)性能的大幅度提高。
(3)室內(nèi)移動通信業(yè)務(wù)已占據(jù)應(yīng)用的主導(dǎo)地位,5G室內(nèi)無線覆蓋性能及業(yè)務(wù)支撐能力將作為系統(tǒng)優(yōu)先設(shè)計目標(biāo),從而改變傳統(tǒng)移動通信系統(tǒng)“以大范圍覆蓋為主、兼顧室內(nèi)”的設(shè)計理念。
(4)高頻段頻譜資源將更多地應(yīng)用于5G移動通信系統(tǒng),但由于受到高頻段無線電波穿透能力的限制,無線與有線的融合、光載無線組網(wǎng)等技術(shù)將被更為普遍地應(yīng)用。
(5)可“軟”配置的5G無線網(wǎng)絡(luò)將成為未來的重要研究方向,運營商可根據(jù)業(yè)務(wù)流量的動態(tài)變化實時調(diào)整網(wǎng)絡(luò)資源,有效地降低網(wǎng)絡(luò)運營的成本和能源的消耗。
二.5G移動通信的發(fā)展趨勢
移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為5G移動通信提供了動力基礎(chǔ)。移動互聯(lián)網(wǎng)將成為未來各種技術(shù)的基礎(chǔ)性平臺。當(dāng)前的移動通信技術(shù)和無線技術(shù)將成為5G通信系統(tǒng)的基礎(chǔ),但有著更高的通信傳輸質(zhì)量和系統(tǒng)效率的要求。未來5G技術(shù)的發(fā)展方向?qū)⒃谌齻€方面得到提升:
(1)無線傳輸效率;
(2)通信系統(tǒng)的智能化和系統(tǒng)吞吐率;
(3)無線通信頻率資源。當(dāng)前科學(xué)信息技術(shù)處于新的發(fā)展和變革時期,5G技術(shù)的發(fā)展將有這樣的特點:一,更加注重用戶的體驗,提高和改善通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率、吞吐效率及3D等下能力,將成為5G性能的重要指標(biāo);二,完善和健全網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)多點、多面、多用戶多無線,提高系統(tǒng)性能;三,5G技術(shù)將實現(xiàn)無處不在的無線信號覆蓋,優(yōu)化系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo);四,充分利用高頻段頻譜資源,實現(xiàn)5G的普遍廣泛應(yīng)用;五,可靈活化的配置5G移動無線通信網(wǎng)絡(luò),相關(guān)通信運營商科根據(jù)實時的流量動態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)資源,降低成本和消耗。
三.5G移動通信發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)
由上述可知,5G移動通信技術(shù)必將成為我國移動通信領(lǐng)域未來幾年里的一個發(fā)展趨勢。然而,5G移動通信技術(shù)要比以往的4G、3G、2G都要復(fù)雜的多,尤其是5G移動通信技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù),難度系數(shù)更是極高。因此,我國移動通信領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人士一定要加強對5G移動通信技術(shù)中關(guān)鍵技術(shù)的研究。本文在此提出了幾點5G移動通信技術(shù)中的幾點關(guān)鍵技術(shù),并對其進(jìn)行了一定的探索,希望能夠為該領(lǐng)域的發(fā)展做出一些貢獻(xiàn)。
3.1大規(guī)模的MIMO技術(shù)
多天線技術(shù)是提高通信系統(tǒng)頻譜效率和傳輸速率、可靠性的有效手段,已經(jīng)充分應(yīng)用到各種無線通信系統(tǒng)中。比如:3G、WLAN等。根據(jù)信息理論,天線數(shù)量的多少和頻譜效率
和可靠性有著密切的聯(lián)系。在大規(guī)模MIMO中,基站需要配置數(shù)量龐大的天線,這些天線集中地配置在一個基站上。其優(yōu)勢在于:第一,可深度挖掘空間維度資源,提高頻譜效率;
第二,將波束集中在一定范圍內(nèi),減少干擾;第三,可大幅降低發(fā)射功率,提高功率效率;第四,當(dāng)天線夠大時,其線性編碼和檢測最優(yōu)。
3.2基于濾波器組的多載波技術(shù)
在5G系統(tǒng)中,基于濾波器組的多載波技術(shù)可以解決頻譜效率、對抗多徑衰落等方面的問題。FBMC技術(shù)是5G系統(tǒng)多載波方案的重要方式。因為在FBMC技術(shù)中,多載波性能取決于原型濾波器的設(shè)計和調(diào)制濾波器的設(shè)計,為滿足特定的頻率響應(yīng)的特性的要求,需要原型濾波器的長度大于子信道的數(shù)量,實現(xiàn)復(fù)雜難度高,不利于硬件的效用實現(xiàn)。因而,發(fā)展和5G要求的濾波器組的快速實現(xiàn)算法是FNMC技術(shù)的重要內(nèi)容。
3.3全雙工技術(shù)
全雙工通信技術(shù)即同時同頻的進(jìn)行雙向通信技術(shù)。在無線通信系統(tǒng)中,網(wǎng)絡(luò)側(cè)和終端側(cè)有著固有的發(fā)射和接收信號的自干擾,當(dāng)前因技術(shù)條件限制,無法實現(xiàn)同時同頻的雙向通信。全雙技術(shù)在理論上課提高頻譜利用率的一倍潛力,可以實現(xiàn)更為了靈活的頻譜使用,同時因為器件技術(shù)和信號處理技術(shù)的發(fā)展,同時同頻的全雙工技術(shù)將在5G移動通信系統(tǒng)中得到充分的挖掘和應(yīng)用。
以上僅僅只是5G移動通信技術(shù)中的幾種關(guān)鍵技術(shù)。而事實上,5G移動通信技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)還有很多,且具體的技術(shù)更為復(fù)雜。因此,對于5G移動通信技術(shù)中關(guān)鍵技術(shù)的研究還需要專業(yè)領(lǐng)域的人士進(jìn)行進(jìn)一步的研究和分析。
結(jié)語:綜上所述,5G移動通信技術(shù)必將在今后的移動通信領(lǐng)域發(fā)展中成為最為重要的一種技術(shù)。但是,5G移動通信技術(shù),尤其是5G移動通信技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)涉及的方面比較多,且難度系數(shù)十分高,嚴(yán)重的制約了5G移動通信技術(shù)的發(fā)展。因此,在我國移動通訊領(lǐng)域的今后發(fā)展中,一定要加強對5G移動通信技術(shù)中關(guān)鍵技術(shù)的重視和研究,并且要從5G移動通信技術(shù)中的多個方面、多個角度進(jìn)行分析和研究,從而研究出更有利于推進(jìn)5G移動通信技術(shù)發(fā)展的技術(shù)方法和措施,促進(jìn)我國移動通信領(lǐng)域的發(fā)展更上一個新的臺階。
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