第5代移動通信技術與發(fā)展趨勢

時間:2022-07-12 09:20:37

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第5代移動通信技術與發(fā)展趨勢

摘要:第5代通信技術的研發(fā)是在4G時代之后進行的,將會在未來五年為人類的基礎通信技術創(chuàng)設更加高端的無線移動通信體系。文章對于第5代移動通信的基本內(nèi)涵和研發(fā)背景進行了簡要的分析,結(jié)合第5代移動通信技術的基礎特征對整體技術進行了集中的闡釋,并對第5代移動通信技術的發(fā)展趨勢進行了合理化的展望。

關鍵詞:第5代移動通信;技術;趨勢

時代的進步帶動了通信行業(yè)的高效發(fā)展,基礎的數(shù)據(jù)流量正以幾何級數(shù)在增長,只有建立更加高效的智能業(yè)務才能實現(xiàn)通信技術的高速高質(zhì)發(fā)展,第5代移動通信技術的發(fā)展開啟了移動通信的新時代。

1第5代移動通信基本內(nèi)涵以及研發(fā)背景

1.1第5代移動通信技術基本內(nèi)涵

由于第5代移動通信技術還處于研發(fā)和試用的階段,雖然沒有清晰的定義,但是多數(shù)國家對于第5代移動通信技術的理解都是“是整體傳輸速率可以達到10Gb/s的新一代移動通信技術的總稱”,第5代移動通信技術是將無線通信技術進行再次的技術演進,并集中開發(fā)補充性的智能技術,實現(xiàn)更加便捷的網(wǎng)絡社會服務,同時將無線接入技術再次升級以滿足客戶差異性的需求[1]。

1.2第5代移動通信技術研發(fā)背景

第5代移動通信技術將以客戶的基礎需求為藍本,進行智能化自主網(wǎng)絡的建設,要對基礎數(shù)據(jù)流量進行高頻的增長,從而促進整體用戶數(shù)據(jù)速率得到有效提升。另外,歐盟METIS還指出,要實現(xiàn)入網(wǎng)設備增加100倍,電池的基礎續(xù)航時間增加到8-10倍,會利用超高頻段進行移動數(shù)據(jù)的室內(nèi)全覆蓋。第5代移動通信技術是在整體技術發(fā)展進程推動下誕生的,將綜合集成多業(yè)務和多技術形成整體化的融合型網(wǎng)絡,不僅能滿足各種基礎業(yè)務的需求,也能最大程度提升廣大用戶的消費體驗。

2第5代移動通信技術的基本特征以及核心技術分析

2.1第5代移動通信技術基本特征

(1)基礎能耗降低。隨著節(jié)能減排的環(huán)保理念的普及,不僅是基礎重工業(yè)要嚴格執(zhí)行相關政策規(guī)定,通信技術的未來發(fā)展方向也要實現(xiàn)基本的綠色低碳以及能源的節(jié)約。而未來運行的第5代移動通信技術就將極大地融合節(jié)能設計,綜合減少基本的能耗需求,真正實現(xiàn)優(yōu)化的綠色通信發(fā)展[2]。(2)基礎可信度提升。通信技術的發(fā)明就是為了使人們的交流和互動更加便利,第5代移動通信技術將最大化實現(xiàn)基礎的在線服務,實現(xiàn)了應急通信以及工業(yè)信息系統(tǒng)的高價值場景需要。不僅實現(xiàn)了基本時延的縮短,也強化了整體通信技術的可信度,能對基本信息安全進行優(yōu)化升級,實現(xiàn)終端服務可信度的大幅度提高。(3)頻率利用效率提升。隨著時代的進步,通信用戶量將越來越多,第5代移動通信技術能保證利用基礎的演進以及頻率倍增技術進行頻率的升高,也能實現(xiàn)整體壓縮技術的有效升級。第5代移動通信技術的整體頻譜效率能較4G技術提升6-10倍,真正解決了大流量帶來的頻譜資源缺失的難題。(3)基礎速率的數(shù)值提高。從數(shù)值上分析,第5代移動通信技術對于基礎峰值速率的提升非常巨大,較之4G技術提升了至少十倍,并對特殊化的通信場景進行了集中數(shù)據(jù)處理和應用升級,實現(xiàn)單連路內(nèi)速率達到10Gb/s,甚至一些傳輸要求特殊的速率能實現(xiàn)100Mb/s[3]。(4)基礎流量提高。對于用戶來說,最重要的就是基礎服務質(zhì)量和基礎流量的使用,未來五年基礎數(shù)據(jù)流量將大幅度提高,第5代移動通信技術能實現(xiàn)整體吞吐量的升級,真正運行過程中更能滿足100Gb/s/km2以上的吞吐量。另外,物聯(lián)網(wǎng)和智能終端的發(fā)展也帶動了通信技術的新要求,第5代移動通信技術能實現(xiàn)支持設備的數(shù)目增加。

2.2第5代移動通信技術核心技術

(1)多天線媒介傳輸技術。在眾多基礎技術之中,多天線媒介傳輸技術是重要的研究方向之一,將實現(xiàn)二維到三維的轉(zhuǎn)變,保證整體信號從高階輸入輸出到規(guī)模化的陣列發(fā)展,真正實現(xiàn)整體頻譜利用效率的提升。不僅能支持多用戶波束的智能化,也能有效減少用戶之間的無效干擾,能從根本上優(yōu)化無線信號的覆蓋性能[4]。(2)高頻段信號傳輸技術。傳統(tǒng)的工作頻段使得頻譜資源十分擁擠,因此,第5代移動通信技術將優(yōu)化運用高頻段信號傳輸技術,并集中運用毫米波元器件,真正實現(xiàn)高速短距通信,能充分滿足基礎容量和傳輸速率提高的要求。(3)同時同頻全雙工技術。在信息技術的發(fā)展過程中,同時同頻全雙工技術一直被公認為是提高頻譜基礎效率的最佳技術,不僅是實現(xiàn)兩個方向信號的基礎傳輸,也能實現(xiàn)通信雙工節(jié)點的接收和發(fā)射,真正滿足了高效的信號傳輸以及免干擾。另外,較FDD技術和TDD技術而言,同時同頻全雙工技術能突破資源的使用限制,呈現(xiàn)更加靈活的資源運用。(4)D2D技術。客戶容量和數(shù)據(jù)傳輸信息的增多,對于中心式基站的傳輸方式提出了挑戰(zhàn),在第5代移動通信技術中將運用設備間直接通信技術,實現(xiàn)設備間的直接通信,有效拓展了原有的網(wǎng)絡連接結(jié)構和接入模式。不僅提升了基礎信道的質(zhì)量,也提高了數(shù)據(jù)的速率,降低了整體的時延和能耗。D2D技術也能實現(xiàn)頻譜資源的有效利用,并積極提高了整體鏈路的靈活度和基礎網(wǎng)絡的可信度,在提升整體通信效率和質(zhì)量方面也具有劃時代的意義。(5)新型網(wǎng)絡架構技術。新型網(wǎng)絡架構技術是依據(jù)現(xiàn)有的基礎網(wǎng)絡條件進行技術的革新,充分融合了集中化處理、協(xié)作式無線電結(jié)構以及云計算框架體系的新型技術,真正實現(xiàn)了綠色無線網(wǎng)絡架構模式。新型網(wǎng)絡架構技術能最大化的減少干擾以及能耗,并提高整體的頻譜效率以及優(yōu)化智能化組網(wǎng)的動態(tài)建設[5]。(6)密集網(wǎng)融合技術。密集網(wǎng)融合技術能有效縮短發(fā)送端和接收端的物理距離,能優(yōu)化提升整體系統(tǒng)的容量,并對基礎業(yè)務進行靈活的分流。

3第5代移動通信技術整體發(fā)展趨勢

對于第5代移動通信技術的研究還處在基本的研發(fā)階段,相應的技術指標和實體數(shù)據(jù)還需要進一步進行收集和整理,不僅要進行相關技術的研究,還要對外場試驗進行階段化的分割。第5代移動通信技術是時展的必然走向,無論是技術研發(fā)領域還是整體通訊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)都已經(jīng)達成了基本的共識,關鍵就在于進一步的研發(fā)和市場投放。在發(fā)展中要提高基本的技術和系統(tǒng)融合,優(yōu)化終端的實用效力,才能建立完整的通信系統(tǒng)。另外,相應的技術發(fā)展也邁向物聯(lián)網(wǎng)時代,基礎的智能服務項目將在通信技術中被廣泛應用,只要保證網(wǎng)絡的基礎耗能和成本有效降低,就能實現(xiàn)業(yè)務管理的優(yōu)化。在未來五年,第5代移動通信技術會成為全球一體化的核心通信技術。

4結(jié)語

總而言之,盡管第5代移動通信技術還在研討階段,但是隨著信息化技術的進步,整體的發(fā)展前景將越來越廣闊,第5代移動通信技術的時代即將來臨。

作者:陳華成 單位:廣東和新科技有限公司

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