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    5G移動通信發展趨勢與關鍵技術

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    【摘要】文章介紹了5g這一全新移動通信技術的發展趨勢及未來市場前景,著重闡述與之相關的關鍵技術。從無線傳輸技術與無線網絡技術兩大角度切入,詳細劃分后將其分為大規模多輸入輸出技術、OFDM技術、超密集異構網絡技術、自組織網絡技術,旨在為相關工作提供必要參考。

    【關鍵詞】5G移動通信;關鍵技術;通信技術

    引言:

    20世紀80年代左右,移動通信系統產生,自此開始,如何有效改進其中關鍵技術、適時更新系統并將其推廣,便成為相應領域的研究要點。新型社會需求下,以往的4G通信系統顯然已經無法滿足此種需要,5G移動通信技術是對前者的補充與升級,是移動通信系統發展的必然趨勢。

    一、5G移動通信發展趨勢

    5G移動通信技術是在4G技術基礎上研發的,相比于前者而言,5G技術具備更高的傳輸速率,開始成為第五代移動通信技術。該技術大致特點及使用優勢如下:1.大幅提升用戶感知。在研究過程中要求從用戶體驗出發,將研究重點放在提升傳輸速率、吞吐量效率、三維能力上,這也是評價通信網絡能夠符合社會需要的關鍵性指標;2.更具完善性與系統性,有助于全方位、多角度強化系統性能;3.實際生產生活中均會涉及到,能夠對人民生活與社會發展產生重要影響,隨著時間推移將滲入各領域中。自2018年起,5G技術便開始在部分國家商用,未來5G技術發展將會呈現出下述趨勢:1.所占市場比例與市場規模日益變大,根據研究數據顯示,預計在2020年至2025年之內,其所占市場比例年均增長率將高達18%;2.網絡部署快速持續增加;3.用戶數量呈飛速上升趨勢;4.覆蓋范圍與涉及領域面積擴大;5.市場競爭形勢良好,格局明朗,逐漸占據有利競爭地位;6.世界移動網絡容量增加;7.物聯網與互聯網裝置應用次數明顯增多,5G技術極有可能被用于智慧城市、智慧工廠、無人駕駛車等領域中[1]。

    二、關鍵技術

    2.1無線傳輸技術

    2.1.1大規模多輸入輸出技術

    大規模多輸入輸出技術是眾多網絡技術中一項關鍵技術,與其他技術相比,這一技術在某些方面更具使用優勢,例如空間預測、空間分辨率、空間干擾度調整等。5G移動通信系統中如若適時融合大規模多輸入輸出技術,可引領5G技術在4G技術基礎上,快速提高功率效率、頻率效率,在真正意義上實現二者的量級提升。大規模多輸入輸出技術應用特點及優勢基本上包括以下幾點:1.顯著提高頻譜效率與空間分辨率,避免了基站密度持續增加問題的出現;2.具有集中波束的作用,保證移動通信系統正常運行,不受外界信號干擾;3.提升功率效率;4.如若天線數量符合相應條件,則大規模多輸入輸出技術受到其他信號干擾、噪音的影響可降至最低,甚至忽略不計。

    2.1.2OFDM技術

    OFDM技術又被成為多載波技術,相關研究較為成熟,該技術已經被廣泛應用,多集中于信號處理上,技術應用于處理簡便,這也是多載波技術得以大面積推廣的重要原因之一。5G移動通信系統下,各空白頻譜都應盡可能的充分利用,而目前多載波技術尚無法實現,需要對其設計方案進行適當改進,據此,以濾波器組為基礎的FBMC設計方案應運而生。FBMC方案可結合現實需要,合理設計頻率響應及沖擊響應,低頻段內未占用資源也可得到利用,同時可防止出現循環前綴插入問題。既可保證系統處于正常運行狀態,也可兼顧不同載波間的寬帶設置,在載波控制上面較靈活,尤其是針對部分細小零件控制而言,更是優勢顯著。

    2.2無線網絡技術

    2.2.1超密集異構網絡技術

    考慮到5G移動通信系統的設計需要,對應網路需使各類無線網絡共存,換句話說,5G通信系統必須采用多種無線接入方式來確保其順利運行。超密集異構網絡技術融入后,節點及終端之間的距離有效縮短,強化了整個系統的靈活性,具有增加容量的作用。具體應用過程中,技術人員應適當優化網絡動態部署技術,條件允許情況下,可利用有線回傳方式來實現。

    2.2.2自組織網絡技術

    傳統網絡成本控制中,如何進行低成本、高質量的網絡部署及運維,始終都是必須考慮的問題。全新網絡環境下,僅僅憑借人工操作的方式并不可取,5G移動通信系統又是協同多制式共存的異構網絡,在運營業務日益變化的形勢內,網絡部署需快速適應此種變化。自組織網絡技術開始出現,集網絡部署、故障診斷與排查、運維于一體,有助于5G網絡穩步發展。

    三、結論

    綜上所述,5G技術出現及大范圍應用主要目的為滿足互聯網市場業務需要,面向用戶市場為其提供一種全新體驗。總的來說,當前階段內5G技術具體應用中仍存在部分問題,但隨著科學技術的持續進步,上述問題將被逐一解決,這也是毋庸置疑的。

    參考文獻

    [1]安飛.5G移動通信發展趨勢與若干關鍵技術[J].電子世界,2019(17):131+135

    作者:張競文 單位:中國船舶重工集團有限公司第七一○研究所

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