楊明 樊海劍 楊曉珍
【摘要】 ? ?近些年移動通信事業(yè)快速的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)從3G發(fā)展到4G讓人們有了更好的上網(wǎng)體驗。網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展在各個國家都得到了更好的應(yīng)用,在網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展進(jìn)程中,5G網(wǎng)絡(luò)逐步走進(jìn)人們的視野中,各個科技發(fā)達(dá)的國家都希望在這領(lǐng)域進(jìn)行突破,而我國想要更早的進(jìn)行5G通信網(wǎng)絡(luò)的建立,引領(lǐng)時代潮流,國家在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)發(fā)展上也進(jìn)行了大量的資金投入,5G網(wǎng)絡(luò)在大數(shù)據(jù)環(huán)境下發(fā)展已成必然趨勢,移動作為我國通信事業(yè)的佼佼者,必將是5G通信的先行者,下面對相關(guān)問題進(jìn)行研究。
【關(guān)鍵詞】 ? ?5G ? ?移動通信 ? ?發(fā)展探究
引言:
移動通信技術(shù)經(jīng)歷了快速發(fā)展的階段,通過發(fā)展歷史來看已經(jīng)經(jīng)歷了2G、3G、4G 階段,目前正在向5G階段快速前進(jìn)。眾所周知我國要想實現(xiàn)信息化其中很重要的一點就是實現(xiàn)5G,因此能夠?qū)?G移動通信的一些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行預(yù)見性研發(fā),對其發(fā)展趨勢進(jìn)行提前預(yù)判。5G技術(shù)在信號的覆蓋范圍、信息傳播的安全性、客戶的體驗感和延時可靠等方面具有無可比擬的優(yōu)勢,當(dāng)然在5G移動通信實際發(fā)展過程中也面臨很多困難,因此在5G技術(shù)攻關(guān)過程中要加強(qiáng)合作,使得各項技術(shù)能夠平穩(wěn)有效的運行,取得好的結(jié)果,就能夠推動社會進(jìn)步和發(fā)展。
在當(dāng)前5G技術(shù)的發(fā)展過程中,流量大的傳感系統(tǒng)和設(shè)備將是關(guān)注的重點,對未來提升服務(wù)的技術(shù)水平和智能化水平具有重要的意義。
一、5G 移動通信的概述
1.1 5G 移動通信的定義
5G新的技術(shù)是以毫米波技術(shù)為基礎(chǔ)的,即是一種低頻短距離的接入技術(shù), 其頻率控制在 30 GHz~60 GHz 以內(nèi),利用短距離接入模式接入數(shù)據(jù)擴(kuò)大頻率的范圍, 能夠為廣大客戶的使用帶來很大的便利。
在接受信號方面,與以前使用的TDD和FDD只能單一的接收和發(fā)射信號相比,5G技術(shù)能夠把網(wǎng)絡(luò)資源分給不同類型和需求的用戶,并且能夠隨時展開資源接收任務(wù)。
1.2 5G 移動通信發(fā)展的意義
5G技術(shù)能夠給我們?nèi)碌捏w驗。能夠大大提升基礎(chǔ)設(shè)施的性能,為各個行業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支撐。推動我國通信技術(shù)的快速發(fā)展,加快設(shè)備的更新?lián)Q代,帶動我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。當(dāng)前來看,5G技術(shù)的發(fā)展一直受到人們極大的關(guān)注,各國都在投入人力、物力對該技術(shù)進(jìn)行研發(fā),以期能夠借助該新技術(shù)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。隨著智能化技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展以及物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的飛速發(fā)展,對移動通信技術(shù)有了更高的要求,在大數(shù)據(jù)迅速發(fā)展的背景下,研發(fā)5G技術(shù),能夠搶占商機(jī),在科技研發(fā)中搶占先機(jī),吸引人才來促進(jìn)國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。5G技術(shù)在我國的發(fā)展迅速,提升了我國的綜合科技實力,吸引優(yōu)秀人才的積聚,帶動一些技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,形成一整套產(chǎn)業(yè)鏈,來帶動很多人就業(yè),這也是我國實現(xiàn)中國夢,科技強(qiáng)國夢想的重要保障,具有十分深遠(yuǎn)的意義。另外5G技術(shù)的飛速發(fā)展也可以為其他行業(yè)帶來示范性效應(yīng),起到標(biāo)桿的作用,同時也能夠大力促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
二、概述5G移動通信技術(shù)發(fā)展趨勢
未來的5G通訊系統(tǒng)將是一個多功能、多層次、多系統(tǒng)和技術(shù)融合的一個系統(tǒng),為了實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸速度更快,能夠容納更多的客戶,數(shù)據(jù)傳輸量的特點,這就對5G技術(shù)提出了更高的要求,這就需要5G技術(shù)能夠滿足頻率高,傳輸效率高,容量大的要求,為提升其覆蓋面以及站點數(shù)量從而提高技術(shù)的更新?lián)Q代。目前全世界范圍內(nèi)很多國家已經(jīng)在開始研究5G移動通信技術(shù),隨著小區(qū)內(nèi)人口的越來越多,對移動設(shè)備的需求也越來越多,這些因素也會大大影響網(wǎng)絡(luò)容量和傳輸速度,所以5G技術(shù)需要進(jìn)一步提高和發(fā)展。隨著移動通訊迅猛發(fā)展,用量在持續(xù)增加,因此需要制定更加嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),同時研究5G關(guān)鍵技術(shù)來協(xié)同配合,提高信息通訊的質(zhì)量的同時,來保障信息傳遞的效率。
在通訊速率方面,5G技術(shù)能夠達(dá)到10Mb/s,假如有特殊的情況和需要,最高速率可以達(dá)到100Mb/s,同時網(wǎng)絡(luò)整體穩(wěn)定性需要提高,運行能耗需要進(jìn)一步降低。5G技術(shù)的推廣應(yīng)用,使通訊延遲現(xiàn)象得到明顯改觀,安全性和可靠性能夠得到進(jìn)一步增強(qiáng),用戶能夠得到優(yōu)質(zhì)和服務(wù)和良好的體驗。綠色概念貫穿于5G通信技術(shù)發(fā)展過程中,節(jié)能的理念隨處可見,注重提高通訊效率,避免浪費有效的網(wǎng)絡(luò)資源。
5G通信技術(shù)的目標(biāo)是能夠提供更多的流量,但是無論運營成本還是用戶的使用成本都不能得到很大的提升。這就要求網(wǎng)速的總體的成本以及損耗都不能得到大的提高,所以這對網(wǎng)絡(luò)的終端設(shè)備以及框架構(gòu)建、空間傳輸?shù)燃夹g(shù)帶來了很大的要求和不小的機(jī)遇。5G技術(shù)是繼承了3G、4G的特點和優(yōu)勢,其中的建設(shè)和運營方面運用了多種先進(jìn)的技術(shù),對終端設(shè)備有著更高的要求,并且在傳輸速率等其他方面有了一個很大的提升。所以未來終端設(shè)備的研發(fā)也是一個方向,尤其是注意低成本、多終端的研發(fā)。
三、5G移動通信的關(guān)鍵技術(shù)分析
3.1 MIMO技術(shù)的研究與應(yīng)用
多天線(MIMO)技術(shù)的使用是保障系統(tǒng)能夠安全高效運行的重要前提,并且可以明顯的提高5G技術(shù)通訊效率和速度。當(dāng)前MIMO技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在無線通訊方面能夠通過天線數(shù)量的增加,來提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定和保證通訊的效率。然而在增加天線后,這個技術(shù)也是十分復(fù)雜難辦的,還會造成用地面積的增加。
在大規(guī)模的MIMO系統(tǒng)中,有些基站能夠配套了一百左右根的天線,有這么多的天線,一定數(shù)量和用戶的通訊要求能夠得到滿足。在參數(shù)設(shè)置的過程中,所有的天線要統(tǒng)一在基站下面進(jìn)行統(tǒng)一配置,這樣就形成了MIMO體系。在該體系的運作下,5G的分辨率能夠得到大大加強(qiáng),空間資源能夠得到充分的使用,基站自由度得到大大的提高,為合理布置基站的布局奠定了良好的基礎(chǔ)。
3.2自組網(wǎng)技術(shù)的研究與應(yīng)用
隨著自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用,不僅能夠?qū)?G網(wǎng)絡(luò)布點的問題迎刃而解,而且還能夠使5G技術(shù)對人的依靠大大減少,這樣就能夠有效避免人為錯誤導(dǎo)致的影響,這樣組網(wǎng)的能力得到大大的提高。5G網(wǎng)絡(luò)組建過程中,面臨的困難重重,技術(shù)難度大,同時在運行維護(hù)方面也比較困難。通過運用自組網(wǎng)技術(shù),不僅能夠?qū)?G建設(shè)中網(wǎng)絡(luò)問題得到很好的解決,而且還能夠促進(jìn)自我的優(yōu)化和提高效率。在5G網(wǎng)絡(luò)組建過程中,基站的布局也是很講究的,也是比較復(fù)雜的,在后期運行維護(hù)方面也有很大的難度,而且5G通信中也有很多異構(gòu)網(wǎng)絡(luò),節(jié)點也異常復(fù)雜,利用該項自組網(wǎng)技術(shù),能夠克服5G建設(shè)過程中的技術(shù)性難題,同時能夠提高系統(tǒng)的效率,并對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行自主優(yōu)化。例如:低功率節(jié)點會對鄰區(qū)關(guān)系產(chǎn)生一定的作用,導(dǎo)致其自身結(jié)構(gòu)復(fù)雜,可以利用該自組網(wǎng)技術(shù)對其進(jìn)行處理,隨機(jī)布置切入點,提高系統(tǒng)配置效率,減少對鄰區(qū)關(guān)系的影響。
3.3多載波技術(shù)的研究與應(yīng)用
多載波技術(shù)是5G移動通信的關(guān)鍵實現(xiàn)技術(shù)之一。為了提高5G技術(shù)的通訊的效率,確保保持一定量的帶寬,就需要解決低頻段無法滿足頻段需求的大的問題。通過利用多載波技術(shù)的優(yōu)點,用發(fā)送端作為基礎(chǔ),濾波器完成合成,進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)對多載波的完全的控制。在這樣的情況下,與實際相聯(lián)系,通過改善濾波的反應(yīng)速度和能力,就能夠達(dá)到5G的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在改變?yōu)V波器的反應(yīng)能力的技術(shù)時,需要克服一系列的不利因素,來完善5G技術(shù)的穩(wěn)定輸出和運行。當(dāng)然,在充分利用在多載波技術(shù)的同時,運用合理的技術(shù),設(shè)置合理的寬帶頻率等措施,能夠大大提高5G網(wǎng)絡(luò)的利用效率。
3.4超密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
未來的5G通訊,設(shè)備之間的聯(lián)系主要依賴于超密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。運用該先進(jìn)技術(shù)對通訊進(jìn)行更新升級,這樣做不僅能夠大大降低能耗,還可以解決網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的延遲的困擾,能夠大大提高5G通訊的信息傳輸速率和質(zhì)量。利用了超密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù),數(shù)據(jù)流量能夠得到大大提升,能夠是4G下的1000倍以上,這就能夠提高網(wǎng)絡(luò)的范圍,還能夠提升通訊的流量等技術(shù)保證,同時還可以完善智能化設(shè)備與人的完美結(jié)合。雖然該項技術(shù)有著很多的優(yōu)點,但是也存在一定的不足,例如:當(dāng)我們處在信號不佳的地方,受到很大的干擾,這樣該項技術(shù)就會大大折扣。所以研發(fā)人員要對該技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化,將云計算引入進(jìn)來,自動模式進(jìn)行設(shè)計,這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)該項技術(shù)的智能化。
3.5智能化技術(shù)
5G 移動通信是在 4G 移動通信基礎(chǔ)上來提高通信的可靠和穩(wěn)定,進(jìn)而提升效率。智能化的加入使得5G技術(shù)如虎添翼。第一,在智能化技術(shù)引進(jìn)后,使得通信技術(shù)判斷更加準(zhǔn)確,在各個工作中需要對其進(jìn)行測試,智能化技術(shù)的使用,使得測試更加準(zhǔn)確,并且能夠準(zhǔn)確做出判斷,降低工作失誤率。智能化技術(shù)引入使得各項工作更加有序,提高5G技術(shù)的發(fā)展。在5G技術(shù)中合理使用智能化技術(shù),必須要保持住5G通信的特色,把握好地區(qū)限制性因素,在保證良好的外部環(huán)境下,進(jìn)一步提高個性化服務(wù)和水平,來滿足用戶的需求。
四、結(jié)束語
目前移動通信也是處在一個重要的轉(zhuǎn)型期。當(dāng)前5G技術(shù)的發(fā)展是追求通用化、小型化和虛擬化,這對傳統(tǒng)移動通信設(shè)備來說是一次挑戰(zhàn)。依據(jù)以上的論述,5G移動通信的發(fā)展大勢是不可阻擋,發(fā)展勢頭是良好的,也是一個新興的領(lǐng)域,國家會越來越重視。當(dāng)然遇到技術(shù)難題也會層出不窮,這就要求技術(shù)和研發(fā)人員不斷學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗,制定出符合我國國情的切實可行的方案,尤其是制定滿足適合個人需要的方案,真正攻克限制該技術(shù)在我國推廣應(yīng)用過程遇到的“卡脖子”技術(shù)難題,最終為我國通信事業(yè)的迅猛發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量,為5G移動通信技術(shù)的推廣提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。
參 ?考 ?文 ?獻(xiàn)
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楊明,1977.10.28,男,江西省撫州市,本科,中級工程師,研究方向:5G、數(shù)字信息化技術(shù)