5G移动通信技术及未来发展探索 尹承颂

发表时间:2021/7/9   来源:《基层建设》2021年第12期   作者:尹承颂
[导读] 当前,我国5G移动通信技术已大规模推广使用,这种技术使用灵活度高且时效性强

        国脉通信规划设计有限公司  黑龙江省牡丹江市  150000
        摘要:当前,我国5G移动通信技术已大规模推广使用,这种技术使用灵活度高且时效性强,能够大幅度增强用户体验,并且移动通信数据传输质量高,为大众生活提供移动便一定的便利,因此加强5G移动通信技术相关研究意义重大。本文首先阐述5G移动通信技术的主要特点及应用优势,并探讨现阶段5G移动通信技术应用的关键技术内容,最后提出5G移动通信技术未来发展趋势,以期为促进5G移动通信技术的推广应用提供一定的参考。
        关键词:5G移动通信技术;发展趋势;建议


        引言:现阶段,我国经济发展速度加快,5G移动通信技术已逐步推广使用,该技术能够满足当前移动通信相关需求。而为了提升5G移动通信技术的应用价值以及应用质量,通过各种5G关键技术合理运用,有助于提升移动互联网的综合优势,所以针对5G移动通信技术及未来发展探索研究十分必要。
        一、5G移动通信技术的主要特点
        当前我国5G移动通信技术已逐步推广使用,该技术作为当前先进性移动通信技术之一,高频段频谱利用效率高,并且移动通讯数据传输速度快,综合性能较为优异,特别和传统移动通信技术相比,系统安全、用户体验和无线覆盖等性能优势明显,与传统移动通信技术比较来说,5G移动通信技术的主要特点包括下列四个方面。
        1、频谱利用效率高
        对于5G移动通信技术来说,其技术应用主要利用高频段的频谱资源,这主要是由于该频谱资源多,低频段的频谱资源已大量被占用,并且基于现阶段科技水平限制,特别是受到高频段无线电波穿透能力等诸多因素影响,高频谱段资源实际利用效率较低,但对于光载无线组网以及无线宽带技术融合应用基本无影响。
        2、通信系统性能优异
        一般来说,以往通信系统使用过程中,系统使用关键点在于信息编译码,并且重视点、点之间的物理层面传输质量以及传输效率。而对于5G移动通信技术来说,该技术应用则是重视天线数量多、用户数多,并且小区覆盖面积大,注重相关设备间的协作能力以及组网质量,这样能够提升通信系统综合性能。
        3、设计理念较为先进
        当前通信系统应用过程中,室内通信业务质量与整体通信系统运行质量关联度较高,5G移动通信技术具体应用,则是利用目标定位功能,扩大室内无线网络覆盖面积,显著提升室内通信能力,因此和传统移动通信系统比较来说,5G移动通信技术设计理念较为先进。
        4、系统运营能耗及成本低
        5G无线网络应用过程中,运营商可依据动态业务流量变化情况,对于网络资源实施精细化调节,这样能够将系统运营能耗以及网络资源运营成本控制在合理范围内。
        二、现阶段5G移动通信技术应用的关键技术内容
        实际5G移动通信技术应用过程中,其关键性技术内容包括下列5个方面。
        1、高频段传输技术
        当前移动通信系统使用频段大多低于3GHz,其移动通信覆盖范围广,但由于该频段频谱资源较为有限,如仍使用该频段,则会限制移动通信技术的进一步发展。对于高频段来说,其可利用频谱资源多,例如毫米波、厘米波频段,有效解决频谱资源紧缺问题。同时,高频段传输技术应用,具体利用小型化天线以及设备,天线增益高,但实际通信距离短,穿透以及绕射能力不足,易遭受气候环境因素干扰,高频段传输技术广泛应用,需要相关部门做好科学规划及统筹兼顾工作,从而实现频谱资源合理使用。
        2、大规模MIMO技术
        当前大规模MIMO技术应用日趋增加,该技术能够显著提升移动通信系统频谱利用效率,其已在WLAN、3G系统等无线通信系统中获得有效应用。


依据相关信息理论,如果天线数量增多时,频谱利用效率明显增加,尤其是发射天线以及接收天线数量增多的条件下,MIMO信道容量会随着收发天线数量最小值呈现近似线性增长趋势,因此增加天线数量能够有效提升移动通信系统容量。大规模MIMO技术应用过程中,其技术优势明显,具体表现为空间分辨率高,能够对于空间维度资源进行有效利用,基于同一时频资源,网络内部用户之间可利用大规模MIMO技术进行通信,这样可保证频谱效率合理使用,这种技术还可针对发射功率实施精确控制,从而确保发射功率保持在合理范围内。
        3、滤波器组多载波技术
        当前5G移动通信技术应用过程中,滤波器组多载波技术应用较多,其具体利用时域非矩形脉冲形式,利用一组滤波器对于信道频谱实施合理分割,实现信道频率复用,能够有效解决频谱效率问题、多径衰落问题,并且这种技术抗干扰能力,满足高速率通信需求,信号接收效果好。同时,这种技术在发射端以及接收端能够实现多载波有效调制,相关子载波均经过独立化处理,能够有效避免子载波同步情况。
        4、全双工技术
        全双工技术具体体现为同时、同频实施双向通信,与时分双工和频分双工比较来说,这种技术频谱效率高。基于现有无线通信系统中,网络以及终端部分均存在固有发射信号对于接收信号自干扰情况,这样会在一定程度上影响通信质量,同频同时全双工技术则是在同一个物理信道进行双向信号传输,能够利用通信双工节点的接收机,有效去除自身发射机信号干扰。
        5、设备间直接通信技术
        对于传统移动通信系统来说,其组网方式具体以基站为基础进行小区覆盖,并且中继站以及基站均已固定,难以移动,这样严重降低移动通信网络结构灵活性。同时,5G网络大数据流量以及大用户规模等特性较为显著,传统业务组网方式难以满足当前通信业务需求。而设备间直接通信技术合理应用,不通过基站中转功能,也能确保通信设备之间实现直接通信,进而对于网络连接以及接入方式进行优化升级。
        三、5G移动通信技术未来发展趋势
        首先,随着5G移动通信技术推广应用,无线通信网络逐步向智能化方向发展,尤其是各种智能终端大规模使用,数据流量随之增多,并且未来数据业务主要在于室内以及热点区域,因此超密集网络则是满足未来5G流量需求的重要解决措施。这种超密集网络能够有效提升网络覆盖面积,显著提升系统容量,并对于相关业务实施有效分流,网络设置灵活性以及频率复用更加高效。
        其次,对于当前5G移动通信频率资源进行进一步挖掘应用,例如毫米波、高频段等,从而确保5G移动通信技术获得高质量的业务支撑能力,这便需要从网络技术以及无线传输技术等方面进行优化升级,尤其网络技术应用过程中,重点做好组网结构以及网络架构优化工作,提升5G移动通信技术智能化以及灵活性。
        最后,现阶段LTE接入网大多利用网络扁平化架构,这样可以显著减少系统时延,建网成本以及维护成本低,而未来5G技术C-RAN接入网架构应用会逐步增多,这种架构具体采用集中化处理、协作式无线电技术,能够实现实时云计算,通过架设成本低且传输速度快的通信网络构建大规模的无线接入系统。
        四、结语
        综上所述,当前我国5G移动通信技术已大规模普及应用,并且主要用于商业用途,有助于移动互联网相关业务扩展以及完善,从而为移动互联网用户提供高品质的使用体验。但这种技术应用过程中还存在一定不足及缺陷,需要对于相关关键技术进行深入研究,从而推动我国移动通信行业的技术变革。

        参考文献:
        [1]邓雄才.5G移动通信技术及未来发展趋势研究[J].无线互联科技,2019,16(03):18-19.
        [2]张军.5G移动通信技术及未来发展趋势的分析[J].数字技术与应用,2020(7):15-16.
        [3]黄焕君,周勇.5G移动通信技术的发展现状与趋势[J].信息与电脑(理论版),2020,443(01):198-200.
        [4]柴跃林,王佳,代明,等.新时代下的5G移动通信技术发展研究[J].科学与信息化,2019,000(011):24.

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