5G六大关键技术及未来发展趋势
发布时间：2022-10-08 11:05:11 所属栏目：通讯 来源：
导读： 随着时代的快速发展，科学技术也不断创新以及改进，其中通信技术发展尤为迅速,为移动通信技术的更新换代提供条件支持。目前为止,通信领域最先进的技术是5G移动通信技术，预计会在2020年广泛使用，5G成了现代通信
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随着时代的快速发展，科学技术也不断创新以及改进，其中通信技术发展尤为迅速,为移动通信技术的更新换代提供条件支持。目前为止,通信领域最先进的技术是5G移动通信技术，预计会在2020年广泛使用，5G成了现代通信领域的主要研究对象,越来越多的国家进行对5G的探索与研发并取得很大成效。 目前5g关键技术，广泛被使用的是4G移动通信技术,而5G更高于4G标准的移动通信技术,5G即第五代移动通信技术,意味着具有更高要求、宽带更大、速度更快，5G通信为移动互联网的快速发展奠定了基础,是对其他无线通信技术的衔接，可以满足未来各方面对于通信技术的要求,5G将拥有较智能化以及网络自感知、自调整的优点"。 5G移动通信技术的特点以及优点 频谱利用率高 目前高频段的频谱资源利用程度受到很大的约束，在现在的科学技术条件之下利用效率会受到高频无线电波穿透力的影响，-般不会阻碍光载无线组网以及有限与无限宽带技术结合的广泛使用。在5G移动通信技术中,将会普遍利用高频段的频谱资源。 通信系统性能有很大的提高 5G移动通信技术将会很大程度上提升通信性能，把广泛多点、多天线、多用户、多小区的共同合作以及组网作为主要研究对象,在性能方面做出很大的突破,并且更新了传统形式下的通信系统理念。 先进的设计理念: 移动通信业务中的核心业务为室内通信，所以想要在移动通信技术上有更好的提升,须将室内通信业务进行优化。因此，5G移动通信系统致力于提升室内无线网络的覆盖性能以及提高室内业务的支撑能力，在传统设计理念上突破形成一个先进的设计理念。 降低能耗以及运营成本 能耗以及运营成本对于科学发展有着很大的影响,所以通信技术发展的方向也是朝着更加低能耗以及低运营成本的方向创新。因此，5G无线网络的“软”配置设计是未来移动通信技术的主要研究对象，网络资源根据流量的使用动态进行实时调整,这样就可以将能耗以及运营成本降低2。 主要的考量指标 5G移动通信技术会更加注重用户的使用体验,交互式游戏、3D技术、虛拟实现、传输延时、网络的平均吞吐速度以及各方面能效是检验5G性能的主要考量指标。 5G拥有六大关键技术 关键技术1：高频段传输 移动通信传统工作频段主要集中在 3GHz 以下，这使得频谱资源十分拥挤，而在高频段（如毫米波、厘米波频段）可用频谱资源丰富，能够有效缓解频谱资源紧张的现状，可以实现极高速短距离通信，支持 5G 容量和传输速率等方面的需求。 高频段在移动通信中的应用是未来的发展趋势，业界对此高度关注。足够量的可用带宽、小型化的天线和设备、较高的天线增益是高频段毫米波移动通信的主要优点，但也存在传输距离短、穿透和绕射能力差、容易受气候环境影响等缺点。 射频器件、系统设计等方面的问题也有待进一步研究和解决。 监测中心目前正在积极开展高频段需求研究以及潜在候选频段的遴选工作。高频段资源虽然目前较为丰富，但是仍需要进行科学规划，统筹兼顾，从而使宝贵的频谱资源得到最优配置。 关键技术2：新型多天线传输 多天线技术经历了从无源到有源，从二维（2D）到三维（3D），从高阶 MIMO 到大规模阵列的发展，将有望实现频谱效率提升数十倍甚至更高，是目前 5G 技术重要的研究方向之一。 由于引入了有源天线阵列，基站侧可支持的协作天线数量将达到128根。 此外，原来的 2D 天线阵列拓展成为 3D 天线阵列，形成新颖的 3D-MIMO 技术，支持多用户波束智能赋型，减少用户间干扰，结合高频段毫米波技术，将进一步改善无线信号覆盖性能。 目前研究人员正在针对大规模天线信道测量与建模、阵列设计与校准、导频信道、码本及反馈机制等问题进行研究，未来将支持更多的用户空分多址（SDMA），显著降低发射功率，实现绿色节能，提升覆盖能力。 关键技术3：同时同频全双工 最近几年，同时同频全双工技术吸引了业界的注意力。利用该技术，在相同的频谱上，通信的收发双方同时发射和接收信号，与传统的 TDD 和 FDD 双工方式相比，从理论上可使空口频谱效率提高1倍。 全双工技术能够突破 FDD 和 TDD 方式的频谱资源使用限制，使得频谱资源的使用更加灵活。然而，全双工技术需要具备极高的干扰消除能力，这对干扰消除技术提出了极大的挑战，同时还存在相邻小区同频干扰问题。 在多天线及组网场景下，全双工技术的应用难度更大。 关键技术4：D2D 传统的蜂窝通信系统的组网方式是以基站为中心实现小区覆盖，而基站及中继站无法移动，其网络结构在灵活度上有一定的限制。 随着无线多媒体业务不断增多，传统的以基站为中心的业务提供方式已无法满足海量用户在不同环境下的业务需求。 D2D 技术无需借助基站的帮助就能够实现通信终端之间的直接通信，拓展网络连接和接入方式。 由于短距离直接通信，信道质量高，D2D 能够实现较高的数据速率、较低的时延和较低的功耗；通过广泛分布的终端，能够改善覆盖，实现频谱资源的高效利用；支持更灵活的网络架构和连接方法，提升链路灵活性和网络可靠性。 目前，D2D 采用广播、组播和单播技术方案，未来将发展其增强技术，包括基于D2D的中继技术、多天线技术和联合编码技术等。 关键技术5：密集网络 在未来的 5G 通信中，无线通信网络正朝着网络多元化、宽带化、综合化、智能化的方向演进。随着各种智能终端的普及，数据流量将出现井喷式的增长。 未来数据业务将主要分布在室内和热点地区，这使得超密集网络成为实现未来5G的1000倍流量需求的主要手段之一。 超密集网络能够改善网络覆盖，大幅度提升系统容量，并且对业务进行分流，具有更灵活的网络部署和更高效的频率复用。 未来，面向高频段大带宽，将采用更加密集的网络方案，部署小小区/扇区将高达100个以上。 与此同时，愈发密集的网络部署也使得网络拓扑更加复杂，小区间干扰已经成为制约系统容量增长的主要因素，极大地降低了网络能效。干扰消除、小区快速发现、密集小区间协作、基于终端能力提升的移动性增强方案等，都是目前密集网络方面的研究热点。 （编辑：均轻资讯网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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