5G移動通信技術(shù)論文范文
5G移動通信技術(shù)論文范文
5G移動通信技術(shù)作為目前最前沿的通信技術(shù)，是應(yīng)2020年后通信技術(shù)發(fā)展需求而生的，學(xué)習(xí)啦小編整理了5G移動通信技術(shù)論文范文，有興趣的親可以來閱讀一下!
5G移動通信技術(shù)論文范文篇一
淺析5G移動通信技術(shù)及未來發(fā)展趨勢
【摘要】 隨著現(xiàn)代社會的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也日新月異，而通信技術(shù)方面的技術(shù)變革，更是站在當(dāng)今發(fā)展最快的技術(shù)變革行列的前茅。5G移動通信技術(shù)作為目前最前沿的通信技術(shù)，是應(yīng)2020年后通信技術(shù)發(fā)展需求而生的，目前該技術(shù)尚處于探索研究階段。本文從移動通信技術(shù)的發(fā)展歷程展開分析，對5G移動通信技術(shù)的特點、優(yōu)點及發(fā)展趨勢做簡要介紹，希望能給當(dāng)今移動技術(shù)的發(fā)展盡綿薄之力。
【關(guān)鍵詞】 移動通信技術(shù) 發(fā)展歷程 特點及優(yōu)點 發(fā)展趨勢
5G(fifth-generation)即第五代移動電話系統(tǒng)，是4G移動通信技術(shù)的延伸。目前尚未有任何一家標(biāo)準(zhǔn)制定組織或者電信公司的公開規(guī)格，也沒有在任何官方文件中有所涉及，即該技術(shù)尚未有具體的標(biāo)準(zhǔn)。但是，隨著社會的發(fā)展，人們對通信技術(shù)領(lǐng)域的期望越來越高，5G移動通信技術(shù)，勢必得到飛速的發(fā)展。
一、移動通信技術(shù)的發(fā)展歷程
移動通信技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，經(jīng)歷了四個發(fā)展階段，第一代(1G)通信技術(shù)自上世紀(jì)80年代初期被提出，歷經(jīng)十年的發(fā)展問世，這一代移動通信技術(shù)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(wù)量小的特點及不足。
第二代(2G)通信技術(shù)的發(fā)展開始于二十世紀(jì)九十年代初期，該技術(shù)通過采用更密集的技術(shù)結(jié)構(gòu)以及引用智能技術(shù)等，較1G技術(shù)有所進步，但依然不能真正滿足移動通信業(yè)務(wù)的發(fā)展需求。
第三代(3G)通信技術(shù)的問世，通過應(yīng)用智能信號等處理技術(shù)，已經(jīng)能夠提供前兩代技術(shù)無法提供的移動寬帶服務(wù)，但該技術(shù)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(shù)同樣還是遠遠不能滿足未來人們對于通信技術(shù)的需求。
第四代(4G)通信技術(shù)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。
但是，隨著科技的發(fā)展、社會的進步，人們對于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的要求也是與日俱增，尚處于研發(fā)階段的第五代(5G)通信系統(tǒng)，作為當(dāng)前最新一代的通信系統(tǒng)，符合了移動通信技術(shù)之發(fā)展規(guī)律，較第四代通信技術(shù)相比，其用戶體驗、傳輸延時、系統(tǒng)安全和覆蓋性能能等各方面都有顯著的提高。5G移動通信技術(shù)將緊密結(jié)合其他通信技術(shù)，構(gòu)成新一代無比先進的移動信息網(wǎng)絡(luò)。在未來十年的時間內(nèi)，能夠滿足人們對移動通信技術(shù)的發(fā)展需求。
二、5G移動通信技術(shù)的特點及優(yōu)點
2.1 5G移動通信技術(shù)的特點
1.頻譜利用率高
在5G移動通信技術(shù)中，高頻段的頻譜資源將被應(yīng)用的更為廣泛，但是在目前科技水平條件下，由于會受到高頻段無線電波的穿透能力影響，高頻段頻譜資源的利用效率還是會受到某種程度的限制，但這不會影響光載無線組網(wǎng)、有線與無線寬帶技術(shù)的融合等技術(shù)的普遍應(yīng)用。
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(shù)作為核心目標(biāo)，而5G移動通信技術(shù)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。
3.設(shè)計理念先進
在通信業(yè)務(wù)中，占據(jù)主導(dǎo)地位的是室內(nèi)通信業(yè)務(wù)的應(yīng)用，5G移動通信系統(tǒng)的優(yōu)先設(shè)計目標(biāo)定位在室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋性能及其業(yè)務(wù)支撐能力上，這將改變傳統(tǒng)移動通信系統(tǒng)的設(shè)計理念。
4.能耗和運營成本降低
5G無線網(wǎng)絡(luò)的“軟”配置設(shè)計，將是未來該技術(shù)的重要研究、探索方向，網(wǎng)絡(luò)資源可以由運營商根據(jù)動態(tài)的業(yè)務(wù)流量變化而實時調(diào)整，這樣，可以有效降低能耗和網(wǎng)絡(luò)資源運營成本。
5.主要的考量指標(biāo)
5G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究，將更為注重用戶體驗，交互式游戲、3D、虛擬實現(xiàn)、傳輸延時、網(wǎng)絡(luò)的平均吞吐速度和效率等指標(biāo)將成為考量5G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能的關(guān)鍵指標(biāo)。
2.2 5G移動通信技術(shù)的優(yōu)點
5G移動通信技術(shù)，作為最新一代的移動通信技術(shù)，其應(yīng)用必將大大提高頻譜利用效率及其能效，在資源利用和傳輸速度效率方面較4G移動通信技術(shù)能提高至少一個等級，在系統(tǒng)安全、傳輸時延、用戶體驗、無線覆蓋的性能等各個方面也將得到顯著的提升。5G移動通信技術(shù)結(jié)合其他無線通信技術(shù)后，將構(gòu)成新一代高效、完美的移動信息網(wǎng)絡(luò)，可以滿足未來十年的移動信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需求。不久的將來，5G移動通信系統(tǒng)一定程度上還將具備較大的靈活性，實現(xiàn)自我調(diào)整、網(wǎng)絡(luò)自感知等智能化功能，可以有充分的準(zhǔn)備應(yīng)對未來移動網(wǎng)絡(luò)信息社會的不可預(yù)測的飛速發(fā)展。
三、5G移動通信技術(shù)發(fā)展的趨勢
5G移動通信技術(shù)，已經(jīng)成為移動通信領(lǐng)域的全球性研究熱點。隨著科學(xué)技術(shù)的深入發(fā)展，5G移動通信系統(tǒng)的關(guān)鍵支撐技術(shù)會得以明確，在未來幾年，該技術(shù)會進入實質(zhì)性的發(fā)展階段，即標(biāo)準(zhǔn)化的研究與制定階段。同時，5G移動通信系統(tǒng)的容量也會大大提升，其途徑主要是進一步提高頻譜效率、變革網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、開發(fā)并利用新的頻譜資源等。
2013年初，歐盟等國家的第7框架計劃中啟動了關(guān)于5G的研發(fā)項目，共有29個參加方，我國的華為公司也參與其中。隨著該項目的啟動，各種5G移動通信技術(shù)的研發(fā)組織應(yīng)運而生，如韓國成立的5G技術(shù)論壇，中國成立的IMT-2020(5G)推進組等。目前，世界各個國家正積極的就5G移動通信技術(shù)的應(yīng)用需求、關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)、使能技術(shù)、候選頻段、發(fā)展愿景等各個方面進行全面的研討，以期在2015年召開世界無線電大會時達成共識，在2016年后積極啟動關(guān)于5G移動通信技術(shù)的相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進程。
移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展是推動5G移動通信技術(shù)發(fā)展的主要動力，移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是各種新興業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)平臺，目前現(xiàn)有的固定互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的各種服務(wù)業(yè)務(wù)將通過無線網(wǎng)絡(luò)的方式提供給用戶，后臺服務(wù)及云計算的廣泛應(yīng)用勢必會對5G移動通信技術(shù)系統(tǒng)提出較高的要求，尤其是在系統(tǒng)容量要求與傳輸質(zhì)量要求上。5G移動通信技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)主要定位在要密切銜接其他各種無線移動通信技術(shù)上，為快速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)提供全方位和基礎(chǔ)性的業(yè)務(wù)服務(wù)。就世界各國的初步估計，包括5G移動通信技術(shù)在內(nèi)的無線移動網(wǎng)絡(luò)，其在網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)能力上的提升勢必會在三個維度上同步進行：第一，引進先進的無線傳輸技術(shù)之后，網(wǎng)絡(luò)資源的利用率將在4G移動通信技術(shù)的基礎(chǔ)上提高至少10倍以上;第二，新的體系結(jié)構(gòu)(如高密集型的小區(qū)結(jié)構(gòu)等)的引入，智能化能力在深度上的擴展，有望推進整個無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的吞吐率提升大概25倍左右;第三，深入挖掘更為先進的頻率資源，比如可見光、毫米波、高頻段等，使得未來的無線移動通信資源較4G時代擴展4倍左右。為了提升5G移動通信技術(shù)的業(yè)務(wù)支撐能力，其在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面和無線傳輸技術(shù)方面勢必會有新的突破。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面，將采用更智能、更靈活的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，比如采用控制與轉(zhuǎn)發(fā)相互分離的軟件來定義網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、異構(gòu)超密集的部署等。在無線傳輸技術(shù)方面，將會著重于提升頻譜資源利用效率和挖掘頻譜資源使用潛能，比如多天線技術(shù)、編碼調(diào)制技術(shù)、多址接入技術(shù)等等。
5G移動通信技術(shù)的發(fā)展，在移動通信技術(shù)領(lǐng)域掀起了新一輪的競爭熱潮，加快5G技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用，力求在5G通信領(lǐng)域的商業(yè)競爭中脫穎而出，已成為各國信息領(lǐng)域發(fā)展的重要任務(wù)。5G移動通信技術(shù)，必將會得到空前的發(fā)展，并給社會的進步帶來前所未有的推動力。
四、總結(jié)
當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，將有力推動5G移動通信技術(shù)的發(fā)展進程，依據(jù)移動通信技術(shù)的發(fā)展規(guī)律，在2020年后，5G移動通信技術(shù)將有望實現(xiàn)商用，能夠滿足未來移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的發(fā)展需求，并帶給移動互聯(lián)網(wǎng)用戶一種前所未有的全新體驗。目前，5G移動通信技術(shù)的科研尚處于起步階段，并即將邁入發(fā)展的關(guān)鍵時期，其關(guān)鍵指標(biāo)和技術(shù)需求都會在未來幾年內(nèi)陸續(xù)出臺，屆時將引領(lǐng)我國移動通信行業(yè)的新一輪變革。
作者：張筵 山西信息規(guī)劃設(shè)計院有限公司 030012
5G移動通信技術(shù)論文范文篇二
5G移動通信發(fā)展趨勢及關(guān)鍵技術(shù)探討
摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)了長足進步，當(dāng)前已經(jīng)出現(xiàn)了5G移動通信，將來一定會得到較快的發(fā)展。利用5G移動通信可以幫助人們更好的適應(yīng)信息社會，這一技術(shù)比4G技術(shù)頻譜更高，可以大大提高傳輸速度，使資源發(fā)揮更大的作用。文章論述了5G移動通信技術(shù)的概念，研究了5G移動通信技術(shù)的性能。
關(guān)鍵詞：5G移動通信;發(fā)展趨勢;關(guān)鍵技術(shù)
隨著網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們對無線移動通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)數(shù)量要求越來越高。促進了新興智能業(yè)務(wù)的發(fā)展，要求移動通信技術(shù)提供速度更快、效率更高、智能化的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。當(dāng)前4G移動通信技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用，已著手研發(fā)5G移動通信技術(shù)。應(yīng)用5G移動通信技術(shù)，可以幫助人們盡快實現(xiàn)全球智能終端的普及，加快移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。本文展望了5G移動通信技術(shù)在未來的發(fā)展，同時研究了其中的核心技術(shù)。
1.5G移動通信概述與總體趨勢
為了順應(yīng)人們2020年以后對移動通信的網(wǎng)絡(luò)需求，而著力于開發(fā)5G移動通信技術(shù)，5G移動通信技術(shù)與前面技術(shù)相同，可以使頻譜利用率達到最佳，與4G移動通信技術(shù)相比，其網(wǎng)絡(luò)傳輸速度更快，可以使各種資源發(fā)揮更大的作用，無線功率將更加強大、傳輸速度將大大加快、系統(tǒng)的安全性將更高。5G移動通信技術(shù)有效結(jié)合其他無線移動通信技術(shù)，從而創(chuàng)建成新時期高效率的移動信息網(wǎng)絡(luò)，可以在將來10年內(nèi)滿足人們對移動網(wǎng)絡(luò)的需求。5G移動通信技術(shù)也將因此而得到長足發(fā)展，系統(tǒng)設(shè)計的重點則是海量傳感設(shè)備和機器與機器通信的支撐能力。同時5G系統(tǒng)將達到靈活性最高，可以自行感知和自行調(diào)整，可以在將來信息社會中發(fā)揮更大的作用。
當(dāng)前，世界各國的移動領(lǐng)域都在著手開發(fā)5G技術(shù)。歐盟于2013年在第七框架啟動了主要針對5G技術(shù)的項目研究，該項目研究一共有29個國家和地區(qū)，我國華為公司參與其中;我國和韓國都建立了5G技術(shù)論壇和IM-2020(5G)推進組，我國的863計劃也在2013年6月和2014年3月分別著手開發(fā)5G技術(shù)的一期和二期課題。當(dāng)前，世界發(fā)達國家都在致力于研究5G技術(shù)的應(yīng)用需求和候選頻段、核心技術(shù)等，并爭取在2015年世界無線電大會前后有所成果，計劃在2016年進行標(biāo)準(zhǔn)化研究。
開發(fā)5G移動通信技術(shù)的主要動力在于互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，將來各行各業(yè)的發(fā)展都將依靠移動互聯(lián)網(wǎng)，當(dāng)前越來越多的用戶利用固定互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)完成自己的各種業(yè)務(wù)活動，由于出現(xiàn)的云計算和后臺服務(wù)得到了人們的廣泛認(rèn)可和應(yīng)用，所以要求5G移動通信技術(shù)的傳輸質(zhì)量和系統(tǒng)容量達到更佳。5G移動通信系統(tǒng)為了取得較快發(fā)展，將有效與其他無線移動通信技術(shù)結(jié)合在一起，可以有力支持移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，依據(jù)當(dāng)前界內(nèi)人士判斷，將來無線移動網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)能力包括5G在內(nèi)將會提高3個維度。
(1)進一步研發(fā)新型無線傳輸技術(shù)，保證資源利用率提高10倍以上;(2)通過創(chuàng)建新型體系結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)更高的智能化，保證整個系統(tǒng)吞吐率將提高25倍以上;(3)大力開發(fā)新型頻率資源，保證未來無線移動通信的頻率資源得到4倍以上的擴展。
目前，信息技術(shù)正在實現(xiàn)突飛猛進的發(fā)展，各種技術(shù)正在實現(xiàn)改革與創(chuàng)新，5G技術(shù)的開發(fā)具有下面這些與眾不同的特點：
(1)5G技術(shù)在實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新與改革中，將用戶體驗放在第一位，要求在網(wǎng)絡(luò)平均吞吐率、傳輸速度、3D、互動式游戲等新興移動業(yè)務(wù)等各方面的應(yīng)用得到大力提高，并將其作為5G技術(shù)提高的核心指標(biāo)。
(2)5G技術(shù)不同于傳統(tǒng)的移動通信系統(tǒng)，不再局限于點到點的物理層傳輸和信道編譯碼等經(jīng)典技術(shù)，而將研究重點放在多點、多用戶、多天線、多小區(qū)共同合作創(chuàng)建新的網(wǎng)絡(luò)方面，主要著力于體系構(gòu)架方面，力求有效提高系統(tǒng)性能。
(3)室內(nèi)移動通信業(yè)務(wù)在各項業(yè)務(wù)中占據(jù)關(guān)鍵地位，因此，系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)首先考慮實現(xiàn)5G室內(nèi)無線全覆蓋，提供更強的業(yè)務(wù)支撐能力，改變移動通信系統(tǒng)過去那種“爭取實現(xiàn)大范圍，室內(nèi)為輔”的設(shè)計理念。
(4)5G移動通信系統(tǒng)中更大力應(yīng)用高頻段頻譜資源，但因為高頻段無線電波的穿透能力有限，因此還需綜合應(yīng)用無線、有線、光載無線組網(wǎng)等技術(shù)。
(5)5G無線網(wǎng)絡(luò)還將加強開發(fā)研究“軟”配置，運營商可以依據(jù)業(yè)務(wù)流量的不斷發(fā)展變化而隨時對網(wǎng)絡(luò)資源進行調(diào)整，可以有效節(jié)約網(wǎng)絡(luò)運營成本，防止發(fā)生能源浪費現(xiàn)象。
2.5G移動通信關(guān)鍵技術(shù)分析
2.1高頻段傳輸技術(shù)
當(dāng)前應(yīng)用的移動通信系統(tǒng)的頻段是3GHz以下，而用戶越來越多，對流量的要求也是越來越大，因此頻譜資源則面臨短缺問題。高頻段內(nèi)，如毫米波頻率的范圍在28GHz階段，就可以應(yīng)用64根天線，發(fā)揮波束賦技術(shù)的有效性，在范圍為2公里的距離內(nèi)下載速度達到1Gbit/s。5G通信在將來的發(fā)展中一定會應(yīng)用高頻段技術(shù)，優(yōu)點是天線和設(shè)備的數(shù)量充足，可以解決當(dāng)前頻譜資源不能滿足用戶需求的情況。但高頻段技術(shù)也有一定的缺點，就是傳輸距離短、天氣會對其有一定的影響。所以，在設(shè)計高頻段傳輸技術(shù)時一定要考慮到這一點。
2.2多天線傳輸技術(shù)
5G移動通信技術(shù)當(dāng)前要解決的主要問題是提高頻譜利用率到目前的10倍以上。利用數(shù)量充足的天線，可以使不同用戶的使用不受影響，提高無線信號的性能。5G移動通信技術(shù)不但要達到環(huán)保要求而且還需提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋率。自2D到3D的多天線技術(shù)的不斷發(fā)展，主要就是為了提高頻譜效率。因為應(yīng)用有源技術(shù)，所以當(dāng)前使用的天線達到了128根，創(chuàng)建了3D-MIMO的技術(shù)，保證不同用戶的正常使用，提高了無線信號的覆蓋范圍。
2.3同時同頻全雙工技術(shù)
當(dāng)前5G移動通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用同時同頻全雙工技術(shù)，使頻譜效率有效增加，不受傳統(tǒng)頻譜資源的局限，頻譜資源將發(fā)揮更大的效用。而且這一技術(shù)在應(yīng)用過程中需要防止各種干擾。利用同時同頻全雙工技術(shù)，使傳統(tǒng)應(yīng)用中的TDD與FDD雙工技術(shù)得到了改良，理論上來說頻譜效率可以提高一倍以上。但在實際運行當(dāng)中，同時同頻全雙工技術(shù)不利于在多天線的情況下使用。
2.4直接通信技術(shù)
利用5G移動通信技術(shù)可以完成不同通信設(shè)備間的直接通信，使時延和能耗有效下降，頻譜資源也借此發(fā)揮了更大的效用，提高了5G通信效率和通信質(zhì)量。
5G移動通信網(wǎng)絡(luò)如果想把數(shù)據(jù)流量提高1000倍以上，則必須依靠密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來實現(xiàn)。把5G移動網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量主要分布于室內(nèi)和熱點地區(qū)，提高用戶性能，進一步增大網(wǎng)絡(luò)覆蓋率。當(dāng)前各種智能終端設(shè)備得到了普遍應(yīng)用，因此用戶對數(shù)據(jù)流量提出了更大的需求，所以5G移動通信要想實現(xiàn)1000倍流量的增加則必須依靠超密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來完成。密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以增加網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，同時保證系統(tǒng)容量的大量提高，但存在的缺點是小范圍內(nèi)將存在一定的干擾，不利于網(wǎng)絡(luò)能效的提高。
5G移動通信主要依靠云計算平臺，利用云計算平臺的智能配置和自動模式的切換，5G移動通信才能實現(xiàn)自動智能組網(wǎng)。
3.結(jié)語
總之，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)的不斷發(fā)展，5G移動通信技術(shù)急需得到開發(fā)與應(yīng)用，有利于提高通信質(zhì)量，節(jié)約運營成本，在將來一定會得到健康發(fā)展。應(yīng)用5G移動通信技術(shù)，可以增加無線覆蓋范圍、提高傳輸速度、保證系統(tǒng)安全、增加用戶體驗，可以在將來10年內(nèi)滿足人們對互聯(lián)網(wǎng)流量增加1000倍的要求。5G移動通信技術(shù)也將全面應(yīng)用于社會各個領(lǐng)域當(dāng)中，可以有力支持海量傳感設(shè)備和機器與機器的通信。5G技術(shù)具有較高的靈活性，可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)智能化，在將來社會發(fā)展中一定會發(fā)揮更大的作用。