第5代移動通訊技術及發展趨勢

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第5代行動通訊技術(fifth-generation,5G)是繼4G之後,為了滿足智慧終端的快速普及和移動網際網路的高速發展而正在研發的下一代無線移動通訊技術,是面向2020年以後人類資訊社會需求的無線移動通訊系統。下面是小編蒐集整理的相關內容的論文,歡迎大家閱讀參考。

第5代移動通訊技術及發展趨勢

【摘要】第5代移動通訊技術是在目前已經有技術之後,為了更好的滿足使用者需求、實現智慧終端正在進行研發的下一代通訊技術,是對2020年之後滿足資訊社會需求的一項無線通訊技術,預計在2020年將全面投入使用。本文針對第5代移動通訊技術及發展趨勢做出了進一步探究,對5G技術的特徵、關鍵技術分析以及未來發展趨勢給出了指導與建議。

 【關鍵詞】5G;行動通訊;技術;發展趨勢

在20世紀80年代第一代通訊技術被提出,一直到今天處於研究階段的第5代通訊系統,行動通訊相關技術已經走過了四個階段的發展歷程。未來使用的5G網路將應用區域網以及蜂窩網的優勢,構成一個更加智慧的氛圍,把物視為通訊技術的基礎,如:物聯網以及車聯網等,使未來的5G網路時代更具智慧。該項技術的研發預計會在2020年之後全面投入使用,使用者的體驗會得到全面的升級。

一、5G技術的特徵

1.1資料流程將會增長

1000倍預計在10年之後,移動資料的流量在全球的使用量會是2010年使用流量的1000倍。所以,單位面積的相關吞吐量具備的能力會提升1000倍,將會到達100Gb/s/km2之上。

1.2延時短並且可靠性高

未來的5G網路,不但要滿足使用者能夠隨時進行線上服務的體驗,更要滿足通訊的應急、工作資訊系統等較高價值的更多場景要求[1]。所以,要將使用者使用的時延進行降低,以便進一步對進行掌控,相當於將現在使用的4G網路進行縮短8倍左右。至於與生命財產安全的有關的業務,要將端到端的可靠性服務提高至99.999%之上。

1.3頻率應用效率高

基於未來5G網路的使用規模會非常大,存在巨大的業務量,流量會非常高,並且對頻率相關需求也會非常大。所以要對演進技術、頻譜效率倍增技術、壓縮技術等進行創新研發,使頻譜效率的使用得到最大的提升。與現在使用的網路相比,5G的頻譜效率需要平均提升5~10倍,才能對巨大流量導致的頻譜資源較為短缺的問題進行解決。

1.4網路耗能低

資訊科技未來的發展趨勢要向綠色低碳、將能源進行優化方面努力,5G網路的未來,應用端到端進行相關的節能設計,將網路能耗的綜合效率提高到1000倍,可對1000倍流量的需求進行滿足。

二、第5代移動通訊技術的關鍵技術分析

2.1多天線媒介傳輸技術

在數量非常多的基礎技術當中,該項傳輸技術是極為重要的探究方向,將會實現從二維一直到三維的轉變,保障訊號的整體可以在高階的輸出和輸入一直到陣列規模化發展,切實的將頻譜整體的使用效率進行提升。可有效對多使用者波束全面智慧化進行支援,更能將使用者之間存在的無效干擾減少,從根源上對訊號的整體覆蓋能力進行優化,基本執行形式如圖1所示。

2.2高頻段訊號傳輸技術

以往的工作頻段使頻譜資源非常擁擠,所以,第5代通訊技術將對其進行優化,使用高頻段的訊號傳輸,並且對毫米波元器件進行集中使用,將高速短距離通訊實現,可對基礎容量進行滿足,同時將傳輸速率全面進行提高。

2.3同時同頻全雙工技術

在資訊科技進行高度發展的過程中,該項技術被認為是提升頻譜基礎效率效果最出色的技術,不但將兩個方向訊號的傳輸實現,更將通訊雙工節點的資訊接受以及發射進行滿足,切實做到了訊號的高效率傳輸和避免干擾。此外,結合FDD技術以及TDD技術,該項技術可對資源的應用現實進行突破,體現出靈活的資源使用形式。

2.4D2D技術

隨著使用者量的增加,隨之而來的資訊傳輸資料也會增多[2]。對中心式基站的資訊傳輸形式提出了更多的挑戰,在第5代通訊技術中,將會實現使用裝置之間直接進行通訊的技術,裝置之間可直接進行通訊,擴充套件了之前的.連線網路的架構以及接入的形式。不但將基礎資訊的實際質量進行了提升,更將資料的有效速率實施了提升,使整體上的時延以及能耗得到了有效的降低。

2.5新型網路架構技術

該項技術是根據目前已有的網路基礎條件,在技術上實施的革新,對集中化處理進行了充分的融合、協作形式的無線網路結構體系。該項技術將干擾最大程度的進行降低,減少能耗,使頻譜效率有整體性的提升,並且將智慧化組網進行動態化的建設。

2.6密集網融合技術該項技術可將傳送端以及接收端的物理距離進行縮短,將系統的整體容量進行優化,並且實施較大的提升,可對基礎的業務實施靈活溝通。

三、5代移動通訊技術的發展趨勢

3.1目前研發中存在的問題

如果5代移動通訊技術在2020年得到了全面的使用,那麼在2020年進行使用之後將會面臨一系列的問題,例如:系統速度問題、可靠性問題、相容性問題等[3]。為了更好的解決以及滿足這些問題,產業界以及學術界一直在進行研發。但是,5G網路現在還沒有比較統一的認識,也存在相容性有待完善、網路連線靈活性差等問題,更存在能耗消耗、終端裝置相容以及產業架構調整等諸多方便的問題。

3.2未來的發展趨勢

對於該項技術由於目前還處於研究階段,未來要經過不斷的技術研究,標準化研究以及實施場外試驗等,以便最後進行商用部署。關乎5G進行融合標準的已經有了方向,並且資訊產業界和相關學術界也有了共識。在未來的5G時代,頻譜的應用會更加靈活高效,會將關鍵性技術以及系統的結構實施充分的融合,使全球皆用一套統一的資訊標準,這些皆是5G技術之後的發展方向。

四、結束語

總之,在2020年之後,資訊科技會得到全面的更新換代。雖然,該項技術還需要深層次的探究,無論是在概念上還是在技術上皆需要進一步達成共識,但隨著技術的不斷創新發展,5G技術一定會研發成功,關鍵性技術會獲得突破性的進展,有非常廣闊的使用前景,並且在未來的工作生活中,起到巨大的幫助作用。

參考文獻

[1]董愛先,王學軍.第5代移動通訊技術及發展趨勢[J].通訊技術,2014,03:235~240.

[2]高雙賀.關於第5代移動通訊技術及發展趨勢的研究[J].中國新通訊,2016,09:129.

[3]陳華成.第5代移動通訊技術及發展趨勢[J].資訊通訊,2016,06:244~245.