5G移动通信技术发展与应用趋势论文_申乃芝

5G移动通信技术发展与应用趋势论文_申乃芝

(国网天津市电力公司城东供电分公司 天津市 300000)

摘要:随着通信技术的发展以及民众对于移动数据传输需求的增加,5G 移动互联网通信技术总将会投入应用。本文对5G移动通信技术发展与应用趋势进行了分析探讨,仅供参考。

关键词:5G 移动;通信技术;特点;发展趋势

一、5G 移动通信的概述

5G 移动通信技术将在未来的通信领域中发挥更大的作用,通过对更高频谱的使用以及功能效果,在信号传递速度以及信息资源的使用程度上都会完全的超过当前的 4G 移动通信技术,同时在量级、无线信号覆盖能力、系统安全防范措施、客户体验、传送延时等方面都会有大幅度的提高。在 5G 移动通信技术的研发过程中通过与现有的无线通信技术进行参考和借鉴,使得新一代的 5G 移动通信可以达到全面覆盖的效果, 甚至能够满足于在未来很长一段时间内移动网络流量提升 1000 倍的建设标准。 同时 5G 移动通信在未来的应用上也会更进一步,在 5G 系统当中会对大流量的传感系统以及相关设备将成为当前 5G 系统研发的重点方向之一,而且 5G 移动通信还会拥有更高的灵活性、智能性。

二、5G 移动通信技术性能

5G 移动互联网通信技术所传输的数据速率将至少要高于 1Gbps。现今所使用的 4G/LTE 移动互联网通信技术的传输速率已经得到了 100Mbps,而新的 5G 移动互联网通信技术对于数据的传输速率将会至少高出 4G 移动互联网通信技术传输速率的10 倍以上。以下载某一视频为例,现今所使用的 4G 移动互联网通信网络为 1 分钟,而使用 5G 移动互联网通信网络完成相同画质的视频则只需要 5s 甚至于更少。采用 5G 移动互联网通信网络来完成在线视频的观看时,则可以使用 4K 或是 8K画质的视频。

5G 移动互联网通信网络所具有的容量比要高出现今所使用的 4G/LTE 移动互联网通信网络 1000 倍,平均每平方公里范围内所分布的连接数将≥100 万个。

采用5G 移动互联网通信网络时无线延迟时间将<1ms,现今所使用的 4G 移动互联网通信网络的无线延迟时间标准在 50ms。在采用 5G 移动互联网通信网络时,将会使得数据的传输速度更快,从而可以使用 5G 移动互联网通信网络来完成一些高精度要求的控制,比如当采用 5G 移动互联网通信网络来作为无人驾驶时,使用 5G 移动互联网通信网络将无线数据传输的延迟时间控制在 1ms 以内将能够有效的避免危险的发生。

三、5G移动通信技术的相关介绍

1、密集网络技术

5G移动通信在未来会采用密集网络技术,密集网络技术是在一定的网络信号范围内对网络使用人数进行增加。这样缩小使用范围,更好的优化了整个网络使用效率。在整个网络环境的建立中,为了增加网络信号,就要加强网络基站的建设,这就需要网络基站工程是进行实地的考查,以正六边形的新高覆盖方式,通过CAD制图进行网络基站的建设,进行整个区域的密集网络覆盖,为未来5G移动通信提供更好的信号环境支持。

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2、双工技术

在 5G 移动通信的研发上,将会使用同时间同频率的双工技术,在频谱使用效率上有所突破,改变原有的频谱资源利用方式,使得频谱的使用更加的多元化。 在 5G 移动通信中使用的同时间同频率的双工技术是在过去 TDD 以及 FDD 双工技术之上进行改进而得来。 从理论上来讲,这种双工技术能将现有的频谱使用效率增加 1 倍以上。 但是在是实际的应用过程中还存在着一定的难度。

3、多载波技术分析

在 5G 移动通信系统中,多载波技术能够有效地解决对抗多径衰落以及频谱效率问题, 多载波技术是多载波方案的重要方式, 其性能如何主要还取决于原型滤波器的设计以及调制滤波器的设计等。 为了更好的满足设计需求,需要对原型滤波器的长度进行重新规划,这样难度就更高,在某种程度上也不利于硬件效用的实现。 换言之,想要实现 5G 通信技术的进一步发展必须对多载波技术进行深入的研究。

4、无线网络传输技术

现在的网络传输技术分为有限传输技术和无线传输技术。在5G移动通信技术更广泛应用时,无线网络传输技术一定会得到更广泛的应用,MIMO技术的使用范围也会进行扩大。在网络技术的传输使用中,会建立大量的网络基站进行数据的无线传导。以正六边形为参考图形进行实地测量绘制,基站的增加增强了网络天线的使用,天线使用的增加了信号的稳定和传导的效率。

5、智能化无线网络技术

智能化无线网络技术又称为自组织网络, 是对无线网络增加自动优化、自动配置、自动愈合的功能。 进而使无线网络可以实现自行完成网络布置、运维、检测、诊断等工作,有效的减少在网络工程上的人力资源消耗。 同时无线网络的智能化也能改善当前无线网络需要人为的进行相关工作布置以及维护的弊端。当前由于 5G 移动通信中使用了很多无线网络的信息传送技术和无线网络结构,因此在 5G 移动通信中的智能化无线网络技术将会更加的复杂。

6、全面云化技术

( 1 )优良的用户体验控制面用户面解耦,无缝体验;业务、网络、解耦,按需部署;上行、下行、解耦,提升高频覆盖;站点、终端、解耦,消除小区边界。( 2 )最低的运营成本基于用户体验需求灵活进行无线资源分配(频率,制式,站点,架构),支持 5G 低时延业务(网络切片),低时延应用驱动网关及应用下移,海量站点需要统一控制管理,降低运维成本。

7、高频传输技术

目前的通信频率在4GH以下,想要支持5G移动通信的使用就要在使用频率上有所提升。提供更多的频谱资源,增加天线的安装和设备的使用提供,增加天线安装的数量可以让频谱资源成倍的增长。这就是高频传输技术的核心应用,高频传输技术可以有效的解决目前存在的技术缺点,但高频传输技术容易受气候影响,传输距离较短,因此在高频传输技术的设计使用方面应该进行更慎重的考虑,传输距离短在整体的使用过程中也要考虑到预算的问题,因为这样会造成预算的大量增加。

四、5G 移动通信技术的发展趋势分析

5G 移动通信技术是一种新的架构,即一个物理网络连接千百个行业。对于 5G 移动通信技术而言,区域性组织聚焦 5G协调研究, 3GPP 是 5G 标准制定的主战场。 5G 移动通信技术的发展趋势主要体现在以下三个方面: ① 无线传输效率; ② 通信系统的智能化以及系统吞吐率; ③ 无线通信频率资源。

结束语

总而言之, 随着现代化的信息通信科技的发展, 5G 移动通信必然会取代现有的移动通信技术。 在未来很长的一段时间内, 5G 移动通信都将是通信技术领域中的研发重点。 在 5G移动通信不断发展的过程中,将会吸收和借鉴现有 3G 、 4G 移动通信技术的部分技术能力, 在更深刻的层次上发展自身的优势。

参考文献:

[1]董爱先,王学军. 第5代移动通信技术及发展趋势[J]. 通信技术,2014,47(03):235-240.

[2]尤肖虎,潘志文,高西奇,曹淑敏,邬贺铨. 5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J]. 中国科学:信息科学,2014,44(05):551-563.

[3]张筵. 浅析5G移动通信技术及未来发展趋势[J]. 中国新通信,2014,16(20):2-3.

[4]彭景乐. 5G移动通信发展趋势与相关关键技术的探讨[J]. 中国新通信,2014,16(20):52.

论文作者:申乃芝

论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期

论文发表时间:2018/3/12

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