5g通信新技術論文
5g通信新技術論文
5G(fifth-generation)指的是第五代移動通信技術,是以4G為基礎來進行延伸和拓展的一項通信技術。學習啦小編整理了5g通信新技術論文,有興趣的親可以來閱讀一下!
5g通信新技術論文篇一
淺析5g通信技術及未來發(fā)展趨勢
摘 要:現(xiàn)代社會發(fā)展快速,新的科學技術不斷出現(xiàn),通信技術的發(fā)展也是異常迅猛,這給移動通信技術的發(fā)展和變革提供了條件,現(xiàn)在移動通信領域的技術變革在眾多科技行業(yè)中是非常突出的。5g通信技術是目前通信技術中的前沿科技,在2020年后能夠得到應用和普及,也是現(xiàn)在通信領域研究的重點方向。該文就移動通信技術發(fā)展歷程來展開剖析,以此來展開此次的探討,并對5g通信技術的發(fā)展趨勢進行介紹,希望能夠給移動通信技術的發(fā)展提供一些有用的信息。
關鍵詞:通信技術 發(fā)展歷程 特點及優(yōu)點 發(fā)展趨勢
中圖分類號:TN929.5 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)03(a)-0013-02
5G(fifth-generation)指的是第五代移動通信技術,是以4G為基礎來進行延伸和拓展的一項通信技術。現(xiàn)在還沒有一家標準制定組織和電信公司對5G規(guī)格進行公開,在官方文件中也并沒有對其提及,所以5G技術的標準現(xiàn)在還沒有出臺??墒牵谏鐣陌l(fā)展需求下,通信技術也會向更高的期望進行研發(fā),5G是未來的發(fā)展趨勢,也是通信技術發(fā)展的必然過程,是必然的結果。
1 移動通信技術的發(fā)展歷程
移動通信技術發(fā)展到現(xiàn)在,經(jīng)歷了4個發(fā)展階段,第一代(1G)通信技術自20世紀80年代初期被提出,歷經(jīng)10年的發(fā)展問世,這一代移動通信技術主要是通過模擬傳輸,因此具有速度低、質(zhì)量差、安全性差、沒有加密、業(yè)務量小的特點及不足。
第二代(2G)通信技術的發(fā)展開始于20世紀90年代初期,該技術通過采用更密集的技術結構以及引用智能技術等,較1G技術有所進步,但依然不能真正滿足移動通信業(yè)務的發(fā)展需求。
第三代(3G)通信技術的問世,通過應用智能信號等處理技術,已經(jīng)能夠提供前兩代技術無法提供的移動寬帶服務,但該技術中頻譜利用效率還是比較低,依然有大量寶貴的頻譜資源未得到充分利用,因此,3G技術同樣還是遠遠不能滿足未來人們對于通信技術的需求。
第四代(4G)通信技術在這種背景下提出,其視頻圖像傳輸?shù)男Ч梢枣敲栏咔逦娨?擁有極高的下載速度及靈活的計費方式等,具有前三代無可比擬的先進性。
可是,科技發(fā)展以及社會的進步讓人們對于通信的需求大幅度提升,對通信的要求也越來越嚴格,現(xiàn)在5G還是研發(fā)階段的通信系統(tǒng),是新一代的通信系統(tǒng),它是移動通信技術發(fā)展的趨勢,和現(xiàn)在的4G相比,主要是對用戶體驗進行了完善,傳輸延時更小,安全性更高,覆蓋性能更好。5g通信技術會和其他的通信技術相結合,變成更加先進的移動通信網(wǎng)絡。未來的10年內(nèi),對人們的通信技術需求可以提供滿足,改變現(xiàn)在的移動通信體驗,提供更加豐富的通信應用服務。
2 5g通信技術的特點及優(yōu)點
2.1 5g通信技術的特點
2.1.1 頻譜利用率高
高頻段的頻譜資源能夠在5G通信技術中被廣泛的使用,現(xiàn)在的科技水平有限,高頻段的無線電波利用率低,穿透能力差,所以使用上有很多的限制,而未來對頻譜的利用率提升,加上和光載無線組網(wǎng)、有線和無線寬帶技術融合等技術共同融合應用,能夠給5G通信技術帶來更加大的應用潛力。
2.1.2 通信系統(tǒng)性能有很大提高
傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)理念,是將信息編譯碼、點點之間的物理層面?zhèn)鬏數(shù)燃夹g作為核心目標,而5g通信技術的不同之處在于,它將更加廣泛的多點、多天線、多用戶、多小區(qū)的相互協(xié)作、相互組網(wǎng)作為重點的研究突破點,以大幅度提高通信系統(tǒng)的性能。
2.1.3 先進的設計理念
室內(nèi)通信業(yè)務是通信業(yè)務的主要業(yè)務,5g通信系統(tǒng)也是以室內(nèi)無線網(wǎng)絡覆蓋性能和業(yè)務支撐進行的擴展和完善,是傳統(tǒng)移動通信系統(tǒng)理念的轉(zhuǎn)變。
2.1.4 降低耗能和成本
未來對5G通信系統(tǒng)的研究將會著重在無線網(wǎng)絡的“軟”配置設計上,運營商可以根據(jù)業(yè)務流量變化來對網(wǎng)絡資源進行及時的調(diào)整,實現(xiàn)降低能耗和成本的目標。
2.1.5 主要的考量指標
用戶體驗將會是5G通信網(wǎng)絡技術的研究的重點,各種網(wǎng)絡交互、3D和虛擬現(xiàn)實的實現(xiàn)以及網(wǎng)絡平均吞吐速度、效率將會是5G網(wǎng)絡性能的主要參考指標。
2.2 5g通信技術的優(yōu)點
作為新一代的移動通信技術,頻譜利用率提升和性能提升會讓其比4G優(yōu)秀很多,資源利用率和傳輸速度效率等均要比4G移動通信技術高出許多,用戶的體驗,傳輸延時,無線覆蓋等等均能夠有顯著的改善。還能夠和其他無線通信技術進行結合,成為新一代的高效移動信息網(wǎng)絡,對以后10年的移動網(wǎng)絡發(fā)展需求都能夠給予滿足。而且將來5G通信系統(tǒng)的靈活性會有很大的提升,能夠自我調(diào)整,智能化技術的應用會帶來更多的驚喜,讓未來移動網(wǎng)絡的發(fā)展速度再次提升。
3 未來的趨勢
現(xiàn)在全球?qū)τ?g通信技術的研究正如火如荼的進行著,起關鍵技術會越來越清晰,未來幾年也會進入實質(zhì)性的發(fā)展階段,標準化的研究和制定也會開始進行。并且其通信系統(tǒng)的容量能夠有較大的提升,通過對高頻譜的利用,讓頻譜效率、網(wǎng)絡結構得到優(yōu)化,新頻譜的開發(fā)利用為移動通信系統(tǒng)的性能提升提供了良好的條件。
5g通信技術的發(fā)展主要是依賴于移動互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展,以移動互聯(lián)網(wǎng)為業(yè)務平臺來為用戶提供各項無線服務,開展更多的業(yè)務功能,所以5G系統(tǒng)的要求比較高,能夠滿足后臺服務和云計算的應用需求,容量和傳輸質(zhì)量可以達標。5g通信技術的發(fā)展定位是和其他無線移動通信技術進行無縫對接,可以提供全方位的服務。根據(jù)世界各國的統(tǒng)計,無線移動網(wǎng)絡業(yè)務能力會在三個維度上同步進行提升。首先就是無線傳輸技術的引入,5G網(wǎng)絡資源利用率會是4G的10倍以上;其次,引入新體系結構,智能化能力突出,無線網(wǎng)絡吞吐量能夠提升25倍;最后,深挖頻率資源,對可見光、毫米波等等進行利用,讓無線移動通信技術的可用資源比4G更加豐富。網(wǎng)絡技術和無線傳輸技術是5G業(yè)務能力提升和支撐的基礎,在這方面也會有重大突破。網(wǎng)絡技術會使用靈活度更高,智能化更突出的組網(wǎng)結構和架構,像是控制與轉(zhuǎn)發(fā)相互分離的軟件來定義網(wǎng)絡架構、異構超密集的部署等等。無線傳輸上會對頻譜資源利用進行提升,對其潛能進行深挖,使用多址接入和多天線技術等。
5g通信技術的發(fā)展是當代通信領域的寵兒,加快對5G技術的研發(fā),讓其能夠在5G商業(yè)競爭中獲得競爭力是各個國家信息領域發(fā)展的重要任務。5g通信技術的發(fā)展前景非常廣闊,對未來社會的發(fā)展也會有較大的幫助。
4 結語
現(xiàn)代科技日新月異,網(wǎng)絡通信技術也是發(fā)展迅猛,這些都是5g通信技術快速發(fā)展的基礎,根據(jù)目前的移動通信技術發(fā)展規(guī)律來看,2020年之后,會將5g通信技術作為商業(yè)用途,對移動互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務擴展和完善提供較大的幫助,為移動互聯(lián)網(wǎng)用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的體驗?,F(xiàn)在,5G是一個在研發(fā)階段的移動通信技術,也是其未來發(fā)展前景的關鍵時期。近幾年會出臺相關的技術指標和需求,到那時,相信會對我國移動通信行業(yè)帶來較大的改變,引起新一輪的移動通信變革。
參考文獻
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5g通信新技術論文篇二
淺談5g通信
【摘 要】4G應用方興未艾,5G戰(zhàn)場硝煙已起。在中國通信運營商大力推廣4G的當口,日前,有消息稱,華為已投入6億美元資金用于5G技術的研發(fā),意在搶占行業(yè)制高點。國外通信巨頭愛立信等企業(yè)也不甘示弱,紛紛在技術研發(fā)及專利布局上展開較量,著力于打造統(tǒng)一的行業(yè)標準。
【關鍵詞】5g通信 5G的關鍵技術 5G的應用等
1 引言
從僅能實現(xiàn)語音通話的AMPS(1G);保密性強、頻譜利用率較高、提供多種業(yè)務、針對語音通話設計的GSM(2G);通過引入分組無線服務實現(xiàn)更多業(yè)務的服務的GPRS(2.5G);語音業(yè)務為主的多媒體數(shù)據(jù)通信從而實現(xiàn)全球無線大面積覆蓋的WCDMA、cdma2000、TD-SDMA(3G);高速高分辨率并且服務資費更低IMT-Advanced(4G);到應用范圍更廣,安全性極高,速度極快的5g通信的過程是一個不斷演變的過程,它們同時存在。移動通信的數(shù)據(jù)傳輸速率更是發(fā)生了從2G的20-200Kb/s到5G的150M/s的驚天變化。
2 5G移動技術概述
5G是第五代移動通信技術的簡稱,與以往的四代移動通信技術不同的是5G并不是獨立存在的,也不是全新的無線接入技術,而是在前4代的基礎上增加一些無線接入技術而形成的,并實現(xiàn)與2G、3G、4G網(wǎng)絡的共存。簡而言之,5G是一個真正的融合網(wǎng)絡。
據(jù)預測,在2020年的數(shù)據(jù)流量需求將比2010年的增長至少一千倍。所以更需要一個與其相適應的移動通信技術,5G通信技術便應運而生。2015.2國際電信聯(lián)盟正式啟動研究5G標準的工作,預計會在2020年左右完成標準的制定。全球有望公用一個5G標準,這會是一個跨時代的壯舉。
3 5G的優(yōu)勢在哪?
雖然4G網(wǎng)絡在數(shù)據(jù)信息處理和傳輸速度上基本上達到了理想狀態(tài),但是還是有一定的差距的,5G在這方面體現(xiàn)出更大的優(yōu)勢。
(1)容量:5G通信技術將比4G通信技術實現(xiàn)在單位面積內(nèi)移動數(shù)據(jù)流量增長1000倍。 (2)傳輸速率:5G通信的峰值傳輸速率將到達10Gbps,4G為100Mbps左右,也就意味著大部分用戶的數(shù)據(jù)速率提升10到100倍,端到端的時延也將縮短5倍。(3)可接入性:低功率、低功耗MMC的電池持續(xù)時間延長10倍,更有利于低能環(huán)保。(4)技術融合:高頻譜資源會更多的應用于5g通信技術,高頻段的無線電波受到穿透能力的限制,無線與有線技術的融合、光載無線組網(wǎng)等技術會被更多的應用于5G通信。(5)統(tǒng)一標準:5G有望使全球共用一個標準,4G雖然開啟了移動通信標準的融合,但是在TD-LTE和FDD-LTE之間競爭。
4 5g通信的關鍵技術
4.1高頻段傳輸
以往四代移動通信的傳統(tǒng)工作頻段主要集中在3GHz以下,這就造成這段頻譜十分的擁擠,而高頻段尚未得到開發(fā),高頻段(如毫米波頻段)的可用頻譜資源十分的豐富,如果高頻段的頻譜得到開發(fā)那么就會有效的緩解低頻段頻譜擁擠的問題,可以更快速的短距離通信,可以支持5G通信技術在容量和傳輸速率上的巨大需求。
高頻段的開發(fā)是未來的發(fā)展趨勢,大量的可用帶寬、小型的天線和機器設備、較高的天線增益是發(fā)展高頻段移動通信的優(yōu)點。但是高頻段傳輸也有缺點,列如傳輸?shù)木嚯x短、繞射和穿透的能力差、天氣影響較大,這些問題都有待進一步的解決。
4.2 新型多天線傳輸技術
多天線技術經(jīng)歷從無源到有源,從2D(二維)到3D(三維),從MIMO到大規(guī)模的陣列發(fā)展,可以使頻譜效率大大提高。
有源天線陣列的引入使協(xié)作基站的天線數(shù)量達到128根。此外,2維的天線陣列將發(fā)展成三維天線陣列,支持多用戶智能膩型,減少用戶之間的干擾,結合高頻段通信技術進一步改善無線信號對用戶覆蓋性能。
4.3 同時同頻全雙工技術
由于技術條件的限制,在現(xiàn)有的無線通信系統(tǒng)中還不可以實現(xiàn)同時同頻的全雙工通信,雙向鏈路包括TDD和FDD倆種,二者并不兼容,因此在理論上浪費了一半的資源。
最近幾年同時同頻全雙工技術得到了重視,利用這項技術可以實現(xiàn)在同一頻譜上收發(fā)雙方同時接收和發(fā)射信號,可以提高頻譜的利用率。
全雙工技術仍存在許多問題,比如自干擾嚴重等問題,這些問題仍然需要進一步的解決,從而使全雙工技術得到更好的應用。
4.4 D2D技術
D2D技術是允許終端和終端之間通過復用小區(qū)資源來進行直接通信的新型技術,D2D技術能夠?qū)崿F(xiàn)較高的數(shù)據(jù)傳輸速率、較低的時延和低功耗、增加蜂窩通信的頻譜效率、降低發(fā)射功率、高質(zhì)量的通信還能改善頻譜資源短缺的問題。
4.5 新型網(wǎng)絡架構
5G可能采用C-RAN接入網(wǎng)架構,C-RAN是基于實時云計算、集中化處理和協(xié)作式無線電的無線接入網(wǎng)架構。C-RAN架構能搞削減干擾、降低功耗、提升頻譜利用率,同時集中處理有利于維護從而減少運營成本。
4.6 密集和超密集組網(wǎng)技術
5G朝著寬帶化、綜合化、智能化、多元化的方向發(fā)展。隨著各種智能終端的大量普及,數(shù)據(jù)流量的需求便會與日俱增。未來的數(shù)據(jù)服務業(yè)務會主要集中在室內(nèi),這就要求有密集和超密集的組網(wǎng)技術才能與之相匹配。密集和超密集組網(wǎng)技術能夠大幅度的提升系統(tǒng)容量,改善覆蓋問題,對數(shù)據(jù)業(yè)務進行粉瘤,提高頻譜的復用率。
5 5G的發(fā)展現(xiàn)狀
5.1 國外的發(fā)展狀況
(1)韓國三星:韓國三星公司宣布稱其在5G通信技術上取得了突破性的進展,可在一秒鐘之內(nèi)下載一部影片。(2)歐盟:歐盟成立METIS并投資2700萬歐元進行5G通信技術的研究。(3)英國:英國薩里大學的5G研究中心打破韓國三星7.5GB每秒的無線傳輸速率的記錄,一秒鐘可下載30部高清影片。
5.2 我國5G通信技術的發(fā)展現(xiàn)狀
在過去的十幾年里我國都積極的推進3G和4G通信技術的研究,當然在5G研究上不會扯后腿。在13年初在政府部門的大力支持下,我國成立了5G研究小組,爭取在2020年可以使用,擴大我國在通信技術領域的國際影響力。
6 結語
根據(jù)移動通信技術的發(fā)展規(guī)律,5G通信技術將會在2020年使用,5G的主要目的是為了適應飛快發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)還有巨大的數(shù)據(jù)業(yè)務需求。如果5G研制成功,全球有望共用一個標準,與前四代移動通信技術兼容,是一個真正融合網(wǎng)絡,5G將是一個跨時代的壯舉。
參考文獻:
[1]陶小峰.《4G/B4G關鍵技術及系統(tǒng)》.