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5G移动通信发展现状及其关键技术初探

作者:未知

  摘要:随着时代的不断发展,社会的不断进步,4G网络已经覆盖了我国大部分地区。但是随着人们对生活质量要求的提高,4G网络已经无法满足人们的需求,所以5G网络的推广势在必行。同时,5G移动通信也面临着巨大的挑战,本文对5G移动通信的发展现状以及其关键技术进行了研究。
  关键词:5G移动通信;发展现状;关键技术
  在目前信息发展迅速的时代下,人们对移动通信技术的研究一直没有停止。人们对生活质量的要求,是移动通信技术走向5G的必然选择,能够给人们的生活、娱乐、交流带来方便。5G技术是在原有的移动通信技术上进行不断地完善,不仅仅提升了5G网络的传播速度,同时还节约了开发成本。所以,对于5G移动通信技术的研究具有划时代的时代意义和作用。
  一、5G移动通信的定义
  第五代移动电话行动通信标准,也称第五代移动通信技术,缩写为5G。换句话说5G技术就是无限网络的统称,就是对4G技术的升级、更新。前四代移动通信技术比较单一,然而移动通信要求的技术相对较多,所以对于5G移动通信技术来说能够有效的提升峰值速率,并且在安全性上也要比前四代完善很多,使用范围会更加的广阔,简单来说,5G移动通信技术是对前几代技术中出现的漏洞进行了统一的修复,并且技术水平得到了提高,能够满足大众对于网络方面的需求[1]。就目前的发展形势来看,5G移动通信的发展前景一片光明。
  二、5G移动通信的现状
  (一)移动通信起步晚,但是发展速度快
  在我国移动通信的发展过程中,前期1G、2G网络发展过程中以应用为主,并没有参与太多的研发,属于引进技术、模仿技术的状态。从3G技术开始,慢慢融入国际发展潮流,3G方面,TD-SCMDA以及成为了全球三大标准之一。4G方面,我国自主研发的TD-LTE成为了全球4G网络的主流。而5G技术,我国政府、研发团队等各方面都给予了高度的重视,力争要在世界5G技术中拥有话语权。然而我国5G的研究方案早在2016年就被世界电信标准化全会所批准,这就代表着我国的5G技术研发已经领先其他发达国家[2]。
  (二)国内5G技术起步较早
  众所周知,我们国内对于5G技术比较重视同时发展较好的企业是华为、中兴和大唐集团。比如,在2014年,中兴集团与中国移动合作,在深圳进行了全球首个TD-LTE基站的预商用测试,并且在2016年在全球建立了10个商用网络。早在2011年大唐集团就已经启动了5G技术的预研方案,两年后提出5G关键能力指标和取值方案,被国际电信联盟纳入5G框架建议书的技术指标中,充分证明了我国5G技术发展的情况,在国际上得到了肯定。华为集团在各种技术方面取得了重大的突破,比如5G新空口技术、组网架构、虚拟化接入技术、新射频技术等等。同时前不久华为集团提出的polar码方案也得到了国际上的认可,成为了5G国际标准码方案,虽然只是5G标准的初级阶段,但是却极大了鼓励我国研发人员的信心,同时我国移动通信技术在国际上的地位也得到了不断的提高[3]。
  三、5G移动通信关键技术
  就目前的发展形式来说,5G移动通信的关键技术的确定需要通过不断地根据市场需求的调查,以及一步一步的实验来决定。现在不能确定哪一种技术手段能够满足受众群体的需求,也无法确定哪种技术手段是最适合5G移动通信发展的。但是我们可以通过对移动通信受众群体的需求以及对过去技术的使用情况,总结出几条对5G发展起到良好作用的关键性技术[4]。
  (一)超密集无线异构网络
  5G网络要向着多元化、综合化、智能化等方向进行发展,那么超密集无限异构网络就满足了5G网络的发展要求。随着生活中智能终端得到有效的推广,数据量的增长将会慢慢的体现出来,同时,缩小小区的直径、增加低功率节点的数量等措施将成为适应5G发展需求的核心技术之一。在未来的无限网络当中,宏站覆盖的有效范围内,无线传输技术中的各种节点的密度会是现在各节点密度的5-10倍,要把各个站点之间的距离控制在十米之内,尽量做到站点与用户之间存在一对一服务的关系。从而进一步形成完善的超密集无限异构网络。超密集无限异构网络的特点就是,通过网络的密集化的构造,使节点与终端之间的距离缩小,从而提升了功率和频谱的效率,能够让系统的容量得到大幅度提升。
  (二)毫米波通信技术
  相比于传统移动通信频谱的昂贵授权费,毫米波通信的优点是:第一点,可用频带极宽。毫米波段频带宽度为270吉赫(GHz),为整个短波波段的一万倍;第二点,方向性强,保密性好。第三点,干扰很小,几乎不受大气干扰、宇宙干扰和工业干扰的影响,因而通信稳定。MMW频谱资源极为丰富可以寻找到带宽为数百兆甚至数千兆的连续频谱,连续频谱部署在降低部署成本的同时也提高了频谱的使用率。
  (三)D2D通信
  D2D通信时未来5G移动通信关键技术之一,D2D通信在提升系统性能、增加用户体验感、减轻基站压力、提高频谱利用率的方面有用非常不错的市场前景。因为在未来的5G通信发展中,网络的容量以及对频谱资源的利用率都需要得到进一步的提升,而增加用户的体验感、减轻基站压力则是研发的重点。D2D通信技术是在蜂窝系统构架下,通过近距离数据传输技术,而且是由蜂窝系统来负责控股信号。这种创新型的传输技术能够有效的解决D2D在网络覆盖盲区中存在的问题,从而保证通讯功能。
  (四)全双工无线传输
  传统的通信技术只能做到在同一时间段或者同一频率下智能单向传输,而双全工无线传输能够实现同一时间段或者同一频率下双向传输,这样能够有效的提升频谱的利用率,并且还能灵活运用频谱资源。同时双全工无线传输技术成为了5G移动通信主要研究的一个热门技术,因为能够很好的帮助5G系统无线频谱资源进行合理的挖掘。但是全双工无线传输技术在实际的使用上还存在一些问题,那就是在同频、同时段传输的过程中,接收端和发射端的功率相差非常大,会发生互相干扰的情况。并且在双全工传输技术与其他关键技术的结合使用上,缺乏深入性的研究。
  (五)自组织网络
  传统的移动通信网络中,运营商需要大量的工人去对网络的部署和基站的维护工作进行维护,这样就导致用户会不满这种依赖人工的方式来提供效率低下以及费用昂贵的服务。所以,自组织网络就是为了阶段网络部署、优化、降低维修成本等问题而提出来的概念。移动自组织网络能够利用移动终端路由转发的功能,在没有相关基础设施的情况下,还能保持通信,从而完善了没有网络设施可以使用的缺点。
  结语:
  綜上所述,5G移动通信技术是未来的发展趋势,能够满足人们会移动通信的各种需求。所以为了能够让这种技术早日实现,还需要对5G移动通信技术进一步研究,不断提高其发展水平。同时也要明确目前5G技术中存在的问题,不断地培养研发人员的创新意识,还要引进先进的技术理念,让5G技术能够得到更好的发展,并且早日应用到人们的日常生活以及其他领域中。
  参考文献
  [1]张锋,王明华.5G移动通信发展现状及其关键技术[J].中国新通信信,2016(06):83-84.
  [2]杨人凡.5G移动通信发展现状及其重点技术[J].中国新通信,2017(06):34.
  [3]王旭光.计算机通信技术在电子信息工程中的应用[J].电脑迷,2018(04):122.
  [4]张松磊,陈小倩,陈功伯.5G移动通信发展趋势与若干关键技术探究[J].数字通信世界,2018(3):60.
论文来源:《信息技术时代·上旬刊》 2019年1期
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