第5代移动通信技术及发展趋势

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第5代移动通信技术(fifth-generation,5G)是继4G之后,为了满足智能终端的快速普及和移动互联网的高速发展而正在研发的下一代无线移动通信技术,是面向2020年以后人类信息社会需求的无线移动通信系统。下面是小编搜集整理的相关内容的论文,欢迎大家阅读参考。

第5代移动通信技术及发展趋势

【摘要】第5代移动通信技术是在目前已经有技术之后,为了更好的满足用户需求、实现智能终端正在进行研发的下一代通信技术,是对2020年之后满足信息社会需求的一项无线通信技术,预计在2020年将全面投入使用。本文针对第5代移动通信技术及发展趋势做出了进一步探究,对5G技术的特征、关键技术分析以及未来发展趋势给出了指导与建议。

 【关键词】5G;移动通信;技术;发展趋势

在20世纪80年代第一代通信技术被提出,一直到今天处于研究阶段的第5代通讯系统,移动通信相关技术已经走过了四个阶段的发展历程。未来使用的5G网络将应用局域网以及蜂窝网的优势,构成一个更加智能的氛围,把物视为通信技术的基础,如:物联网以及车联网等,使未来的5G网络时代更具智慧。该项技术的研发预计会在2020年之后全面投入使用,用户的体验会得到全面的升级。

一、5G技术的特征

1.1数据流程将会增长

1000倍预计在10年之后,移动数据的流量在全球的使用量会是2010年使用流量的1000倍。所以,单位面积的相关吞吐量具备的能力会提升1000倍,将会到达100Gb/s/km2之上。

1.2延时短并且可靠性高

未来的5G网络,不但要满足用户能够随时进行在线服务的体验,更要满足通讯的应急、工作信息系统等较高价值的更多场景要求[1]。所以,要将用户使用的时延进行降低,以便进一步对进行掌控,相当于将现在使用的4G网络进行缩短8倍左右。至于与生命财产安全的有关的业务,要将端到端的可靠性服务提高至99.999%之上。

1.3频率应用效率高

基于未来5G网络的使用规模会非常大,存在巨大的业务量,流量会非常高,并且对频率相关需求也会非常大。所以要对演进技术、频谱效率倍增技术、压缩技术等进行创新研发,使频谱效率的使用得到最大的提升。与现在使用的网络相比,5G的频谱效率需要平均提升5~10倍,才能对巨大流量导致的频谱资源较为短缺的问题进行解决。

1.4网络耗能低

信息技术未来的发展趋势要向绿色低碳、将能源进行优化方面努力,5G网络的未来,应用端到端进行相关的节能设计,将网络能耗的综合效率提高到1000倍,可对1000倍流量的需求进行满足。

二、第5代移动通信技术的关键技术分析

2.1多天线媒介传输技术

在数量非常多的基础技术当中,该项传输技术是极为重要的探究方向,将会实现从二维一直到三维的转变,保障信号的整体可以在高阶的输出和输入一直到阵列规模化发展,切实的将频谱整体的使用效率进行提升。可有效对多用户波束全面智能化进行支持,更能将用户之间存在的无效干扰减少,从根源上对信号的整体覆盖能力进行优化,基本运行形式如图1所示。

2.2高频段信号传输技术

以往的工作频段使频谱资源非常拥挤,所以,第5代通信技术将对其进行优化,使用高频段的信号传输,并且对毫米波元器件进行集中使用,将高速短距离通讯实现,可对基础容量进行满足,同时将传输速率全面进行提高。

2.3同时同频全双工技术

在信息技术进行高度发展的过程中,该项技术被认为是提升频谱基础效率效果最出色的技术,不但将两个方向信号的传输实现,更将通信双工节点的信息接受以及发射进行满足,切实做到了信号的高效率传输和避免干扰。此外,结合FDD技术以及TDD技术,该项技术可对资源的应用现实进行突破,体现出灵活的资源使用形式。

2.4D2D技术

随着用户量的增加,随之而来的信息传输数据也会增多[2]。对中心式基站的信息传输形式提出了更多的挑战,在第5代通信技术中,将会实现使用设备之间直接进行通信的技术,设备之间可直接进行通讯,扩展了之前的.连接网络的架构以及接入的形式。不但将基础信息的实际质量进行了提升,更将数据的有效速率实施了提升,使整体上的时延以及能耗得到了有效的降低。

2.5新型网络架构技术

该项技术是根据目前已有的网络基础条件,在技术上实施的革新,对集中化处理进行了充分的融合、协作形式的无线网络结构体系。该项技术将干扰最大程度的进行降低,减少能耗,使频谱效率有整体性的提升,并且将智能化组网进行动态化的建设。

2.6密集网融合技术该项技术可将发送端以及接收端的物理距离进行缩短,将系统的整体容量进行优化,并且实施较大的提升,可对基础的业务实施灵活沟通。

三、5代移动通信技术的发展趋势

3.1目前研发中存在的问题

如果5代移动通信技术在2020年得到了全面的使用,那么在2020年进行使用之后将会面临一系列的问题,例如:系统速度问题、可靠性问题、兼容性问题等[3]。为了更好的解决以及满足这些问题,产业界以及学术界一直在进行研发。但是,5G网络现在还没有比较统一的认识,也存在兼容性有待完善、网络连接灵活性差等问题,更存在能耗消耗、终端设备兼容以及产业架构调整等诸多方便的问题。

3.2未来的发展趋势

对于该项技术由于目前还处于研究阶段,未来要经过不断的技术研究,标准化研究以及实施场外试验等,以便最后进行商用部署。关乎5G进行融合标准的已经有了方向,并且信息产业界和相关学术界也有了共识。在未来的5G时代,频谱的应用会更加灵活高效,会将关键性技术以及系统的结构实施充分的融合,使全球皆用一套统一的信息标准,这些皆是5G技术之后的发展方向。

四、结束语

总之,在2020年之后,信息技术会得到全面的更新换代。虽然,该项技术还需要深层次的探究,无论是在概念上还是在技术上皆需要进一步达成共识,但随着技术的不断创新发展,5G技术一定会研发成功,关键性技术会获得突破性的进展,有非常广阔的使用前景,并且在未来的工作生活中,起到巨大的帮助作用。

参考文献

[1]董爱先,王学军.第5代移动通信技术及发展趋势[J].通信技术,2014,03:235~240.

[2]高双贺.关于第5代移动通信技术及发展趋势的研究[J].中国新通信,2016,09:129.

[3]陈华成.第5代移动通信技术及发展趋势[J].信息通信,2016,06:244~245.