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5G移动通信发展趋势与关键技术

5G移动通信发展趋势与关键技术

【摘要】文章介绍了5G这一全新移动通信技术的发展趋势及未来市场前景,着重阐述与之相关的关键技术。从无线传输技术与无线网络技术两大角度切入,详细划分后将其分为大规模多输入输出技术、OFDM技术、超密集异构网络技术、自组织网络技术,旨在为相关工作提供必要参考。

【关键词】5G移动通信;关键技术;通信技术

引言:

20世纪80年代左右,移动通信系统产生,自此开始,如何有效改进其中关键技术、适时更新系统并将其推广,便成为相应领域的研究要点。新型社会需求下,以往的4G通信系统显然已经无法满足此种需要,5G移动通信技术是对前者的补充与升级,是移动通信系统发展的必然趋势。

一、5G移动通信发展趋势

5G移动通信技术是在4G技术基础上研发的,相比于前者而言,5G技术具备更高的传输速率,开始成为第五代移动通信技术。该技术大致特点及使用优势如下:1.大幅提升用户感知。在研究过程中要求从用户体验出发,将研究重点放在提升传输速率、吞吐量效率、三维能力上,这也是评价通信网络能够符合社会需要的关键性指标;2.更具完善性与系统性,有助于全方位、多角度强化系统性能;3.实际生产生活中均会涉及到,能够对人民生活与社会发展产生重要影响,随着时间推移将渗入各领域中。自2018年起,5G技术便开始在部分国家商用,未来5G技术发展将会呈现出下述趋势:1.所占市场比例与市场规模日益变大,根据研究数据显示,预计在2020年至2025年之内,其所占市场比例年均增长率将高达18%;2.网络部署快速持续增加;3.用户数量呈飞速上升趋势;4.覆盖范围与涉及领域面积扩大;5.市场竞争形势良好,格局明朗,逐渐占据有利竞争地位;6.世界移动网络容量增加;7.物联网与互联网装置应用次数明显增多,5G技术极有可能被用于智慧城市、智慧工厂、无人驾驶车等领域中[1]。

二、关键技术

2.1无线传输技术

2.1.1大规模多输入输出技术

大规模多输入输出技术是众多网络技术中一项关键技术,与其他技术相比,这一技术在某些方面更具使用优势,例如空间预测、空间分辨率、空间干扰度调整等。5G移动通信系统中如若适时融合大规模多输入输出技术,可引领5G技术在4G技术基础上,快速提高功率效率、频率效率,在真正意义上实现二者的量级提升。大规模多输入输出技术应用特点及优势基本上包括以下几点:1.显著提高频谱效率与空间分辨率,避免了基站密度持续增加问题的出现;2.具有集中波束的作用,保证移动通信系统正常运行,不受外界信号干扰;3.提升功率效率;4.如若天线数量符合相应条件,则大规模多输入输出技术受到其他信号干扰、噪音的影响可降至最低,甚至忽略不计。

2.1.2OFDM技术

OFDM技术又被成为多载波技术,相关研究较为成熟,该技术已经被广泛应用,多集中于信号处理上,技术应用于处理简便,这也是多载波技术得以大面积推广的重要原因之一。5G移动通信系统下,各空白频谱都应尽可能的充分利用,而目前多载波技术尚无法实现,需要对其设计方案进行适当改进,据此,以滤波器组为基础的FBMC设计方案应运而生。FBMC方案可结合现实需要,合理设计频率响应及冲击响应,低频段内未占用资源也可得到利用,同时可防止出现循环前缀插入问题。既可保证系统处于正常运行状态,也可兼顾不同载波间的宽带设置,在载波控制上面较灵活,尤其是针对部分细小零件控制而言,更是优势显著。

2.2无线网络技术

2.2.1超密集异构网络技术

考虑到5G移动通信系统的设计需要,对应网路需使各类无线网络共存,换句话说,5G通信系统必须采用多种无线接入方式来确保其顺利运行。超密集异构网络技术融入后,节点及终端之间的距离有效缩短,强化了整个系统的灵活性,具有增加容量的作用。具体应用过程中,技术人员应适当优化网络动态部署技术,条件允许情况下,可利用有线回传方式来实现。

2.2.2自组织网络技术

传统网络成本控制中,如何进行低成本、高质量的网络部署及运维,始终都是必须考虑的问题。全新网络环境下,仅仅凭借人工操作的方式并不可取,5G移动通信系统又是协同多制式共存的异构网络,在运营业务日益变化的形势内,网络部署需快速适应此种变化。自组织网络技术开始出现,集网络部署、故障诊断与排查、运维于一体,有助于5G网络稳步发展。

三、结论

综上所述,5G技术出现及大范围应用主要目的为满足互联网市场业务需要,面向用户市场为其提供一种全新体验。总的来说,当前阶段内5G技术具体应用中仍存在部分问题,但随着科学技术的持续进步,上述问题将被逐一解决,这也是毋庸置疑的。

参考文献

[1]安飞.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J].电子世界,2019(17):131+135

作者:张竞文 单位:中国船舶重工集团有限公司第七一○研究所