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5G移动通信技术
【摘 要】 移动通信在短短十几年间就从2G/3G 技术发展到现在的4G 技术,极大地丰富了人们的生活.尽管4G 网络的通信技术相比前三代有着质的飞跃,但随着社会的不断发展,人们对通信技术的要求也越来越高,5G 网络已经处于技术试验阶段,将成为未来十年的新一代通信系统.本文简要概括了5G 移动通信的概念和技术特征,并对其所用到的关键技术进行了总结.
【关键词】 5G 通信 发展现状 技术特征 关键技术
蜂窝移动通信技术让我们可以随时随地与他人保持联系,是现代社会生活和工作的基石.蜂窝移动通信技术的发展历经了1G、2G、3G 时代,现在应用最为普遍的为4G 网络.随着技术的进步,5G 网络也开始渐渐走进人们的视野,是面向2020 年以后人类信息需求的新一代移动通信技术.
一、5G 移动通信技术的发展
5G 就是指第五代移动通信技术.它与2G、3G、4G 最大的不同在于,前三代通信网络均采用了单一的技术形式,而5G 通信网络是上述三代的技术综合.因而5G 的峰值速率更高,覆盖范围更广,信息传输更安全、更稳定.世界上研制5G 通信技术最早的是韩国.2013 年5 月13 日,韩国三星电子有限公司宣布第5 代移动通信的核心技术预研成功,能够在28GHz 频段获得高达1Gb/s 的数据传输速度,并且最长传送距离可达2 公里.与之相比,现行的4G 通信技术传输速率仅为75Mb/s[1].随着研究的深入,预计5G 网络可提供比4G 网络快100 倍的数据传输速度.我国从2013 年开始着手5G 移动通信技术的研究工作,并将其纳入了863 计划[2].华为在2013 年11 月宣布将在2018 年前投资6 亿美元对5G技术进行研发与创新,并预言在2020 年实现20Gb/s 的商用5G 移动网络.根据规划,我国的5G 技术研发试验分为关键技术试验、技术方案验证和系统验证三个阶段实施.2017 年11 月,宣布正式启动5G 技术研发试验的第三阶段工作,力争在2018 年年底前完成.2017 年12 月,国家发改委发布《关于组织实施2018 年新一代信息基础设施建设工程的通知》,要求2018 年将在不少于5 个城市开展5G 规模组网试点,每个城市5G 基站数量不少于50 个、全网5G 终端不少于500 个.5G 移动通信技术已全面进入到产业冲刺阶段.
二、5G 移动通信的技术特征
首先,5G 采取双向传递无线电波.通讯时,声音信号会转换成电信号传输至最近的无线电波信号塔,小区发射塔通过信号塔网络反射信号,实现呼叫连接.在配置更高的电台频率和更大的宽带后,5G 网络的下载速度能够高达10Gb/s[3].其次,5G 网络中的频谱利用率高.在传统通信技术中,高频段无线电波利用率较低；而在5G 通信技术中,频谱的利用率大幅度提升.在与光载无线组网、有线和无线宽带技术融合后,5G 技术能够提供更可靠、延时性更低的通讯服务.第三,5G 网络系统性能强.随着智能终端和物联网技术的快速发展,2020 年联网设备预计将突破500 亿,因此5G 网络单位覆盖面积内支持的设备将大大增加.最后,5G 网络耗能低.绿色环保是当前科技发展的主流趋势.未来5G 网络将会注重无线网络的“软”配置,加强端到端的节能设计.运营商可以根据业务量变化来对网络资源进行及时调整,使得能耗与现有网络相当的水平下,满足当前1000 倍的数据传输需求[4].
三、5G 移动通信的关键技术
1、同时同频全双工技术.同时同频全双工技术是指在同一个物理信道上既发送数据也接收数据[4].与传统的频分双工技术和时分双工技术相比,同时同频全双工技术能够将频谱效率提高一倍,使得频谱资源的使用更为灵活.2、异构超密集网络技术.该技术是5G 网络能够实现高速数据通信的关键.主要是利用小区分裂的方式,在基站外部设置多个天线,使得节点密度显著提升,从而提高5G 网络的覆盖面积与灵活性[5].3、高频段传输技术.随着移动终端用户量的增加,频谱资源越来越稀缺,利用高频段无线电能够提高频谱资源的利用效益,满足用户的速度和容量要求.目前移动通信系统的频段主要在3GHz 以下,如果采用高频段,就会获得较大带宽.比如频率在26.5GHz 和300GHz 之间的毫米波,带宽为273.5GHz,超过从直流到微波全部带宽的10 倍[4].4、设备间直接通信技术.传统的移动通信系统多采用基站覆盖小区域的方式进行实现.由于中继站和基站不能移动,因此网络结构具有较低的灵活性.设备间直接通信技术是指在没有基站中转条件下,设备之间进行通信.目前,设备间直接通信技术的主要研究方向包括强中继技术、多天线技术以及联合编码技术等[4].
总结：作为4G 移动通信技术的整合与升级,5G 通信技术在质量、效率、安全上都有着明显提升.根据规划,5G移动通信将在2020 年走进我们的生活,它的到来必将为我们的工作和生活带来前所未有的便利.
参 考 文 献
[1] 刘晓菲. 浅谈5G 通信技术[J]. 科技风, 2018(1):53.
[2] 刘广远, 房芳. 5G 移动通信技术现状探析[J]. 中国新通信, 2018,20(1):38.
[3] 曾剑秋. 5G 移动通信技术发展与应用趋势[J]. 电信工程技术与标准化, 2017, 30(2):1-4.
[4] 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(3):235-240.
[5] 姜春起. 5G 网络技术研究现状和发展趋势[J]. 电子技术与软件工程, 2018(2):28.
通信技术论文范文结:
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