5G移动通信关键技术与发展趋势

5G移动通信关键技术与发展趋势

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摘要:信息技术的不断创新促使中国移动通讯网络发生变化,从最开始的2G、3G网络不断研究优化,4G网络的普及,推动信息化社会的发展。为进一步满足现代人们对通讯网络的需求,开展对5G移动网络的研究,进一步提出更具有实际应用效果的网络技术,促使移动网络发展更趋向于智能化,在传输信息时能进行自我优化,既能保证传输信号的稳定性,又能实现移动信号的大面积覆盖。

关键词:5G移动通信;关键技术;发展趋势

一、5G移动通信技术概述

第五代移动手机通信标准,也称第五代移动通信技术,外语缩写:5G。5G移动技术是4G通信工程技术的延伸,目前正处于研究阶段,预计2020年将在投入使用,5G网络的理论下行速度为10Gb/s(相当于下载速度1.25GB/s),它不是采用单一的无线接入技术,也不都是全新的无线接入技术,而采用的是新的无线接入技术和现有无线接入技术的高度融合。所以说5G移动通信技术4G的升级版技术,在通过使用压缩等若干技术后,其应用频率大优于4G通信技术;在信息的传播与处理方面,也比4G缩短了将近10倍;它的信息存储能力也远大于4G。

二、5G移动通信技术发展现状

现阶段,4G已经趋于完善,为了能够更好的满足人们的需求,5G移动通信发展提上了日程。5G移动通信不仅仅是信息技术快速发展的产物,同时也是社会不断发展的产物。早在二零一三年的时候,我国就将5G移动通信发展列入到了863计划当中,旨在更好的满足人们的需求。在这种背景下,国家越来越重视起对于5G移动通信的研发,并成立了专门的研究机构,着重研究5G移动通信接下来的发展以及在研发5G移动通信过程当中所应用的一系列的关键技术。在整个过程当中,规划了发展的目标,为接下来的研究工作打下了良好的基础。在研发5G移动通信的过程当中,其中大部分的研究人员,均来自于高等学府以及科研机构,在5G移动通信的发展提供了强有力的人力支撑。在二零一六年,我国开始了5G移动通信试验,在研究的过程当中面临着非常多的艰难险阻,可谓前途一片荆棘,但是未来的发展前景也是非常广阔的,因此我们需要充分的重视起这一项工作。

三、5G移动通信关键技术分析

1、云计算技术

云计算是是基于互联网的相关服务的增加、使用和交互模式,通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云计算的“云”就是存在于互联网上的服务器集群上的资源,它包括硬件资源(服务器、存储器、CPU等)和软件资源(如应用软件、集成开发环境等),本地计算机只需要通过互联网发送一个需求信息,远端就会有成千上万的计算机为你提供需要的资源并将结果返回到本地计算机,这样,本地计算机几乎不需要做什么,所有的处理都在云计算提供商所提供的计算机群来完成。

2、高频段的传输技术

现阶段,移动通信频谱资源呈现出拥挤的状态,这主要就是由于频段过多所导致的,并且均集中在3GHz,但是在高频段,有着非常丰富的使用资源,因此加大对于高频段资源的研发,不仅能够有效的缓解拥挤现象,而且还能够在很大程度上提升数据传输速度。在这种情况下,5G移动通信的研发对于高频段的传输技术必然能够得到广泛应用。但是,在这里需要我们指出的是,这一项技术的信号穿透能力,在很大程度上会受到来自于气候以及距离等一系列因素的影响的,因此在接下来的研发当中,需要更进一步的对其进行优化。

3、无线传输技术

5G移动网络的信息传输十分重要,只有保证网络的稳定性才能进一步确保信息传输速度逐渐加快。为此采用高频段传输技术,通过控制移动通信频率,进一步确保5G传输速度。从理论上而言,要保证频率在3GHZ,才能进一步满足,现在人们的通信需要。同时采用高频段传输技术在一定程度上能实现短距离通信传播,在保证信息传输速度的同时,进一步为无线通讯网络提供技术支持。为确保5G传输速度的稳定性与信号覆盖率需要利用多天线传输技术。基于传统的传输技术,进一步扩大传播范围,具体表现在多天线技术已经形成大规模阵列趋势,为信息传播提供重要保证。只有扩大5G移动通信网络信号覆盖范围,并保证信号稳定性,才能进一步推动新时代网络发展。

4、D2D技术

D2D即Device-to-Device,也称之为终端直通。D2D通信技术是指两个对等的用户节点之间直接进行通信的一种通信方式。在由D2D通信用户组成的分散式网路中,每个用户节点都能发送和接收信号,并具有自动路由(转发消息)的功能。D2D技术能够让移动终端在使用通信功能的时候一定程度上摆脱依靠基站信号覆盖面积的大小。

5、直接通信技术

在5G移动通信技术的支撑之下,能够将不同设备进行有效的连接,进而实现通信。在这一过程当中,不仅极大的降低了能耗,而且频谱资源的也得到了充分的利用,5G移动通信效率以及通信质量和传统通信技术相比较而言得到了明显的提升。在5G移动通信网络当中,积极的借助密集网络技术,能够将数据流量提升到1000倍以上。通过在室内和热点地区均衡的分布5G网络数据流量,不仅能够在很大程度上提升用户性能,而且还能够有效的提升网络覆盖率。但是,在这里需要我们指出的是,这一技术也存在着一定的不足,举个例子来说,下在较小的范围内,极易受到一定的干扰,因此会在一定程度上影响到网络能效的提升。在这种情况下,5G移动通信技术在接下来的发展过程当中,通过借助云计算平台就能够实现自动智能组网。

6、全双工(fullduplex)技术

全双工技术(FullDuplex)是通信传输的一个术语,即允许同一在传输线路的两个方向上同时传输数据,它的传输能力相当于两个单工通信方式的结合。5G技术中的全双工技术得益于其强大的自干扰消除技术,真正的全双工通信成为可能,无线频谱效率大大提高,时延也大幅缩短,因此如果能够将自干扰消除技术完美地应用,那无疑将是无线产业的一次颠覆性创新。

7、自组织网络技术与高频段传播技术

自组织网络技术,不仅更加的智能化,而且还能够独立的完成网络服务任务。在整个过程当中,并不需要人工进行辅助,并且操作非常的方便简单。但是,在这里需要我们指出的是,由于当前网络信息呈现出错综复杂的状态,在这种的情形下,要想实现自由化、自配置是非常困难的。与此同时,在接下来的时间里,应用高频段传输技术,能够有效促进传输效率的提升,而且系统的运营成本也得到了明显的降低,人们应用起来也更加的方便。

四、5G移动通信网络未来发展趋势

4G移动通信网络的普遍应用,促使现代人们更加注重通讯信号覆盖范围信号稳定性,对此5G移动通信网络的研究速度加快,并基于4G通讯技术,优化网络技术与传输技术,并有效应用,在5G通信网络中,在保证信号传输稳定性的同时进一步扩大无线范围,进而提高移动用户的满意程度。智能化技术与5G网络的有效融合,促使5G移动通讯网络更具有灵活性,通过优化自身配置,进一步降低通讯成本,提高资源利用率。由此来看,5G通讯网络未来的发展趋势更趋向于智能化,为此通过对5G通讯网络技术的应用缺点进行分析,提出更具有专业性的解决方案,才能保证5G通讯网络真正应用在移动通讯中,进一步实现信息化社会。5G移动技术不止应用在通讯网络中,同时能应用在社会生活中,与现在人民生活有效结合进一步提高移动用户使用满意度。

结束语

总的来说,5G移动信技术比4G技术更快、更好,是迄今为止最为先进的技术,是未来网络发展的必然趋势。5G移动通信技术相对于传统的通信技术具有绝对的优势。

参考文献:

[1]尤肖虎,潘志文,高西奇,等.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J].中国科学,2018,15(05):551-563.

[2]周一青,潘振岗,翟国伟,等.第五代移动通信系统5G标准化展望与关键技术研究[J].数据采集与处理,2018,12(04):714-724.

[3]唐忠杰.关于5G移动通信发展趋势分析及若干关键技术探讨[J].中国新通信,2018,20(01):6-7.

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