摘要:目前,全球移动通信已经实现了4G信号的普遍推广与应用,与此同时5G通信技术也被推上日程,近两年关于5G的新闻与实验也层出不穷。未来,移动通信领域5G必将替代4G信号。本文对5G移动通信发展趋势与若干关键技术,将对5G的普及与推广发挥重要作用。
关键词:移动通信;发展趋势;关键技术
为了满足移动通信技术的发展需求,5G移动通信技术应运而生。这项技术是在4G移动通信技术的基础上发展而来的,现处于初级发展阶段,改善了4G通信技术应用中存在的问题,为人民群众的日常生活和工作提供了很多便利。社会经济快速发展,无线网络通信技术和数据实时传输技术水平得到了提升,在未来的发展中将覆盖全行业。基于此,文章阐述了5G移动通信的相关内容,分析了5G移动通信的关键技术,研究了5G移动通信技术的发展趋势。
1 5G通信技术的特点分析
在5G移动通讯中,不仅仅是对技术的革新,也要改变用户的使用体会以及网络的吞吐率,从而增加通信发展的速度,增加人们对于通信技术的认可度及使用度。在5G通信技术中,相比于4G、3G移动通信发展而言,5G通信技术更关注的是点对点的信息数据传送技术,从而促使其改变成为多点通信、多用户联合通信以及多小区组网联合通信。相比于原有的移动通信技术,5G注重的是其覆盖面,广阔的覆盖面促进人们以及社会的发展,在室内与室外能够拥有同样的通信信号。5G的室内信号会较强,便于人们的通信要求及网络使用要求,方便了人们的生活。当前的通信技术可以进行增强,扩大高频段资源的应用分为,弥补相关通讯的缺点,使其具有较强的穿透水平。在5G的通信建设中,穿透力方面会得到极大的重视。同时,在5G的移动通信中,相关通信单位的成本会在一定程度下进行降低,使技术更趋于合理化,通信单位可以依照网络的使用情况对网络资源进行分配,提升用户的体验感。
2 5G移动通信系统的发展趋势
5G移动通信系统是4G网络通信系统后的新一代通信系统,与上一代移动通信技术相比,其在系统安全性、用户体验以及无线覆盖性能方面都有显著的提升,此外其还具有自动化调整的能力,从而能够更好的适应时代的发展。目前,5G移动通信系统已经成为各个国家研究的重点内容,根据目前业内对于5G移动通信系统的分析,认为其将在目前4G移动网络的基础上实现无线传输技术的更新,并且通过引进新的体系结构和智能化技术,极大的提升其系统的吞吐能力。通过分析认为,5G移动通信技术有以下几方面的发展趋势:(1)为用户提供更好的体验,提升其在在网络平均吐速率、传输时延等能力,为虚拟现实、3D、交互式游戏等新兴移动业务提供更加有效的支撑。(2)通过对体系构架进行进一步的研究来提升系统的性能,探索以多点、多用户、多天线、多小区协作组网方式。(3)研究并提高5G室内无线覆盖性能。(4)提高高频段波谱资源的利用率。(5)实现网络资源的实时调节,促进资源利用率的提升,有效的降低运营成本。
3 5G移动通信系统的关键技术
3.1无线传输技术
(1)大规模MIMO技术。MIMO技术所带来的好处主要有:大规模MIMO的空间分辨率与现有的相比已经得到了很大程度的加强。在这种情况下,它能够进一步地挖掘空间,对其维度进行把握,使得不同的用户能够在同一时间自由进行通信,从而能够不需要增加基站密度就可以实现频谱效率的提高。此外,在大规模的MIMO中可以将波束集中在很窄的区域内,从而能够大幅度地降低干扰,同时也能够提高功率。目前,在对MIMO技术的研究中,仍旧发现了一些不足。例如,由于传输方案基本采用的是TDD系统,在这些系统中,所使用的基本上都是单天线,这就导致它的数量远远小于基站天线的数量,使得导频数量会随着用户的增加而不断增加。(2)基于滤波器组的多载波技术。
5G移动信息系统中,基于滤波器组的多载波技术可以解决很多问题,目前通信系统所使用的OFDM技术虽然在对抗多径衰落、频谱效率方面有一定的优势,但其对于无线传输系统大范围带宽中的一些空白频谱的缺乏应用能力。FBMC技术作为5G移动通信系统多载波方案的重要选择,吸引了越来越多人的研究兴趣由于在FBMC技术中,多载波性能取決于原型滤波器的设计和调制滤波器的设计,而为了满足特定的频率响应特性的要求,要求原型滤波器的长度远远大于子信道的数量,实现复杂度高,不利于硬件实现。
3.2无线网络技术
(1)自组织网络技术。在传统的系统中,其运行维护工作、网络部署工作都需要人力完成,所以在推广5G移动通信的过程中,需要更多的人力。根据相关统计,各大运行商在对通信系统进行维护时,会消耗大约为70%的成本,同时在科技进步的背景下,人工方式无法满足工作效率的需求,加之其成本较高,甚至不能发挥5G移动通信的优势。为了解决这一问题,减少工作中产生的人工失误问题,就需要将先进的技术方式应用其中,即自组织网络技术,以此来弥补人工的不足。5G移动通信系统的应用,其系统、技术都具有较明显的复杂性特征,其管理工作也具有较大的难度,由此能够发现自组织网络技术的优势。在5G移动通信中,包含了很多异构网络,而这一现象就会增加节点的复杂性,以自组织网络技术为基础,可以提高5G移动通信系统的自配效率、优化程度等。例如:受低功率节点对邻区关系的影响,其自身的结构就会具有更多的复杂性,而将自组织网络技术应用在工作中,能够将超密集网络情景、随机部署为切入点,提高5G移动通信网络系统的自配效率,避免对邻区关系产生影响,工作人员通过对双连接模式的操作,减少切换目标小区的频率,进一步强化管理效果。(2)超密集异构网络技术。超密集异构网络技术指的是对比当前无线传输技术中的低功率节点部署,其密度将会得到明显提升,这种技术的应用可以让站点距离得到缩短,进而扩大支持用户范围。
3.3多输入多输出技术
多输入多输出技术指的是“MIMO技术”,这项技术在5G移动通信中的应用,使得移动网络通信的信息传输速率得到了很大提升,维护了无线网络的稳定性。相关理论中提到,天线数量直接影响着无线移动网络通信技术的发展,数量越多,5G移动通信的信息传输效率越高,无线移动网络通信的稳定性将越高。因此,相关人员在应用多输入多输出技术的过程中,需要结合实际情况,增加天线数量,使得5G移动通信系统的储存容量不断增加,为信息传输效率的提升提供支持。在运用多输入多输出技术的过程中,需要配备一定数量的天线,提高数据的传输速率,但由于增设天线的过程具有一定的复杂性,会占据大面积的居民用地,这就需要相关人员加大研究力度。
3.4多载波技术
多载波技术在5G移动通信系统中发挥着十分重要的作用,其能够有效地处理频谱效率、5G移动通信系统中多径衰落问题。FBMC技术是5G移动通信系统中多载波方案的重要方式之一,其是在设计和调制原型滤波器改变的过程中不断变化的,为了满足特定频率的特征,子信道数量应控制在原型滤波器长度范围内,但这存在一定的难度,会影响设备硬件的工作效果。因此,在应用FBMC技术中,满足5G发展对滤波器组的要求是十分重要的。
4结语
综上所述,随着社会的发展,互联网成为我们生活不可割舍的一部分,是社会发展的一个标志,为人民群众带来了福音。在信息技术快速发展的时代,社会各界都要明确5G移动通信技术的研究方向和发展趋势,不断完善5G移动通信系统中的关键技术,提升移动通信的整体水平。
参考文献:
[1]陈实秋.5G移动通信发展趋势及关键技术探究[J].数字通信世界,2019(03):43.
[2]朱蓓.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J].智能建筑与智慧城市,2018(11):85-86.