论文部分内容阅读
[摘 要]近年来,我国计算机网络技术发展迅速,导致无线移动通信网络的数据流量不断增长,4G移动通信逐渐显露出疲态,难以满足现阶段的流量要求,此时5G移动通信应运而生。文章分析了我国5G移动通信的发展现状以及未来发展趋势,并对5G移动通信的关键技术进行分析,希望能够为相关人员带来参考。
[关键词]5G移动通信;发展;关键技术
中图分类号:TP999 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)38-0359-01
引言
可以说,5G移动通信是4G的延伸,与4G相比,5G的带宽更宽、可靠性更高、速率更快、时延更低,因此更能够更好的满足自动驾驶、智能制造、超高清视频等行业及用户的需求。目前,5G移動通信仍处于研究阶段。
1 5G移动通信的发展现状
5G时间表:到2018年底完成标准化工作,非独立组网标准化时间提前半年。在全球业界的共同努力下,5G愿景与关键能力需求已基本明确,3GPP作为国际移动通信行业的主要标准组织,将承担5G国际标准技术内容的制定工作。3GPPR14阶段被认为是启动5G标准研究的最佳时机。从全球进程计划上,到2018年底完成标准化工作,2019年开始进行试商用,其中亚太区的参与活跃程度比较高,这得益于政府的强力推动。在2017年2月,28家通信巨头集体宣布,支持加速5GNR标准化进度,同意将5GNRNon-Standalone(非独立组网)从原计划的标准完成时间2018年6月提前到2017年12月,以满足部分运营商在2019年实现5G商用的强烈需求。5G时间表如下。
近日,全球权威市场研究机构CCSInsight调研公司CCSInsight发布报告称,下一代移动通信技术5G将于2020年到位,2023年全球5G用户数量将超过10亿,而中国将占到一半以上。
我国5G发展较为迅速,2017年12月我国已完成非独立组网NSA的5G国际标准。中国通信企业贡献给3GPP关于5G的标准提案,占到了全部提案的四成。其中华为主导的极化码控制信道编码方案作为5G核心技术,也已写入国际标准。总结来看,三大运营商在5G部署上都有着各自的节奏,但基本锁定在2019年。
2 5G移动通信关键技术
2.1超密集异构网络技术
5G移动通信需要接入多种无线技术,需要优化传输技术,无线覆盖技术可能会在无线接入的过程中出现多层覆盖的情况,因此,需要采用超密集异构网络技术来解决这个问题。高密度的网络会造成网络节点贴近终端,提高了频频效率和功率,提高网络容量,增强了网络的灵活性。超密集异构网络技术能给5G移动通信系统带来很好的前景,但是节点距离减少,会引起很多问题需要解决,这就需要对超密集异构网络技术进行进一步的研究和改良,可以利用有线回传,既能节约资源,还能简化程序,使5G移动通信系统发挥更好的作用。
2.2多天线传输技术
将频谱的利用率提升至现在的数十倍是目前5G移动通信技术主要的研究方向之一。采用多天线传输技术,能减少用户之间的干扰,有效地改善无线信号的覆盖性能。5G移动通信技术要实现节能环保以及提升网络覆盖率等要求。多天线技术从2D到3D等技术的发展,其目的是为了提升频谱的效率。由于有源技术的引入,使得天线的数量增加至128根,并形成了3D~MIMO的技术,有效地减少了用户之间的干扰,改善无线信号的覆盖范围。
2.3高频段传输技术
现在的移动通信的频段多在3GHz以下,但是近年来移动通信用户不断增多,频谱资源短缺的问题逐渐凸现出来。在高频段,如毫米波频率的范围在28GHz阶段,可以采用64根天线,利用波束赋形的技术,实现在2公里的距离内具有1Gbit/s的下载速率。而高频段传输的技术是5G通信未来发展的趋势,其优点是足够的天线和设备,能够有效地缓解目前频谱资源短缺的状况。但高频段传输技术也存在传输距离短,容易受气候条件的影响。因此,在高频段传输技术系统设计的方面上,亟需更深地研究。
2.4全双工技术
全双工技术是利用双向通信进行同时和同频信号的通信,针对无线通信系统中存在的自干扰现象,不能实现同时和同频双向通信,浪费无线资源的问题,全双工技术能够显著提高无线资源的频谱利用率,使频谱能够灵活使用,并且信号处理技术和各种设备功能逐渐提升,实现全双工具有很大的可能性。在5G移动通信技术中采用全双工技术,具有很大的挑战。主要是由于发送和接收的信号存在很大的功率差,要想实现全双工,必须首先解决自干扰问题,可以采用干扰信号间的抵消技术,虽然这些技术已经得到了实验验证,但是在实际应用过程中仍存在一定的性能风险,另外,还需要进一步验证全双工技术中的组网技术、容量分析技术、资源分配技术等技术。
3 5G发展趋势
一是产品技术逐步聚焦四大应用场景。可穿戴设备、虚拟现实、工业控制、车联网等低延时、高可靠性的场景;智慧农业、智慧交通、环境监测等低功耗、大连接场景;露天集会、办公区、住宅区等高热点、高容量场景;地铁、高铁等高连续、广覆盖场景。因此,5G技术与产品开发也应重点围绕这4个场景展开,及时做好前沿技术与产品开发。
二是产业融合变革加速。基于5G技术的支撑,跨行业的融合发展进一步加强,新型信息化和工业化将深度融合,引发产业领域的深层次变革。移动物联网场景等5G技术将渗透到消费、生产、销售、服务等各行业,推动研发、设计、营销、服务等环节进一步向数字化、智能化、协同化方向发展,实现工业领域全生命周期、全价值链的智能化管理。
三是5G技术将激发新的消费需求。5G的一个重要特征就是可以实现“人与人、人与物、物与物之间的连接”,形成万物互联,并融合在工作学习、休闲娱乐、社交互动、工业生产等各方面。逐步丰富的消费形态将促进用户体验需求的重大变革,进一步激发出新的产业、新的业态和新的模式。为此,要充分做好技术与产品储备,及时跟踪技术与产品的动态变化,尽早布局颠覆性技术与产品。
结语
总而言之,5G移动通信的发展及未来应用,能够在很大程度上为人们的生活提供便利,因此,相关人员应加强对5G技术的分析和研究,把握5G移动通信的发展趋势,加快5G技术研究进程,促使5G技术更好地为人民服务。
参考文献
[1]周威.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J].中国新通信,2017,19(03):6.
[2]刀学龙.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J].中国新通信,2017,19(05):1.
[3]宣以所.5G移动通信发展趋势与若干关键技术应用研究[J].信息与电脑(理论版),2017(07):172-174.
[4]唐忠杰.关于5G移动通信发展趋势分析及若干关键技术探讨[J].中国新通信,2016,18(20):6-7.
[关键词]5G移动通信;发展;关键技术
中图分类号:TP999 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)38-0359-01
引言
可以说,5G移动通信是4G的延伸,与4G相比,5G的带宽更宽、可靠性更高、速率更快、时延更低,因此更能够更好的满足自动驾驶、智能制造、超高清视频等行业及用户的需求。目前,5G移動通信仍处于研究阶段。
1 5G移动通信的发展现状
5G时间表:到2018年底完成标准化工作,非独立组网标准化时间提前半年。在全球业界的共同努力下,5G愿景与关键能力需求已基本明确,3GPP作为国际移动通信行业的主要标准组织,将承担5G国际标准技术内容的制定工作。3GPPR14阶段被认为是启动5G标准研究的最佳时机。从全球进程计划上,到2018年底完成标准化工作,2019年开始进行试商用,其中亚太区的参与活跃程度比较高,这得益于政府的强力推动。在2017年2月,28家通信巨头集体宣布,支持加速5GNR标准化进度,同意将5GNRNon-Standalone(非独立组网)从原计划的标准完成时间2018年6月提前到2017年12月,以满足部分运营商在2019年实现5G商用的强烈需求。5G时间表如下。
近日,全球权威市场研究机构CCSInsight调研公司CCSInsight发布报告称,下一代移动通信技术5G将于2020年到位,2023年全球5G用户数量将超过10亿,而中国将占到一半以上。
我国5G发展较为迅速,2017年12月我国已完成非独立组网NSA的5G国际标准。中国通信企业贡献给3GPP关于5G的标准提案,占到了全部提案的四成。其中华为主导的极化码控制信道编码方案作为5G核心技术,也已写入国际标准。总结来看,三大运营商在5G部署上都有着各自的节奏,但基本锁定在2019年。
2 5G移动通信关键技术
2.1超密集异构网络技术
5G移动通信需要接入多种无线技术,需要优化传输技术,无线覆盖技术可能会在无线接入的过程中出现多层覆盖的情况,因此,需要采用超密集异构网络技术来解决这个问题。高密度的网络会造成网络节点贴近终端,提高了频频效率和功率,提高网络容量,增强了网络的灵活性。超密集异构网络技术能给5G移动通信系统带来很好的前景,但是节点距离减少,会引起很多问题需要解决,这就需要对超密集异构网络技术进行进一步的研究和改良,可以利用有线回传,既能节约资源,还能简化程序,使5G移动通信系统发挥更好的作用。
2.2多天线传输技术
将频谱的利用率提升至现在的数十倍是目前5G移动通信技术主要的研究方向之一。采用多天线传输技术,能减少用户之间的干扰,有效地改善无线信号的覆盖性能。5G移动通信技术要实现节能环保以及提升网络覆盖率等要求。多天线技术从2D到3D等技术的发展,其目的是为了提升频谱的效率。由于有源技术的引入,使得天线的数量增加至128根,并形成了3D~MIMO的技术,有效地减少了用户之间的干扰,改善无线信号的覆盖范围。
2.3高频段传输技术
现在的移动通信的频段多在3GHz以下,但是近年来移动通信用户不断增多,频谱资源短缺的问题逐渐凸现出来。在高频段,如毫米波频率的范围在28GHz阶段,可以采用64根天线,利用波束赋形的技术,实现在2公里的距离内具有1Gbit/s的下载速率。而高频段传输的技术是5G通信未来发展的趋势,其优点是足够的天线和设备,能够有效地缓解目前频谱资源短缺的状况。但高频段传输技术也存在传输距离短,容易受气候条件的影响。因此,在高频段传输技术系统设计的方面上,亟需更深地研究。
2.4全双工技术
全双工技术是利用双向通信进行同时和同频信号的通信,针对无线通信系统中存在的自干扰现象,不能实现同时和同频双向通信,浪费无线资源的问题,全双工技术能够显著提高无线资源的频谱利用率,使频谱能够灵活使用,并且信号处理技术和各种设备功能逐渐提升,实现全双工具有很大的可能性。在5G移动通信技术中采用全双工技术,具有很大的挑战。主要是由于发送和接收的信号存在很大的功率差,要想实现全双工,必须首先解决自干扰问题,可以采用干扰信号间的抵消技术,虽然这些技术已经得到了实验验证,但是在实际应用过程中仍存在一定的性能风险,另外,还需要进一步验证全双工技术中的组网技术、容量分析技术、资源分配技术等技术。
3 5G发展趋势
一是产品技术逐步聚焦四大应用场景。可穿戴设备、虚拟现实、工业控制、车联网等低延时、高可靠性的场景;智慧农业、智慧交通、环境监测等低功耗、大连接场景;露天集会、办公区、住宅区等高热点、高容量场景;地铁、高铁等高连续、广覆盖场景。因此,5G技术与产品开发也应重点围绕这4个场景展开,及时做好前沿技术与产品开发。
二是产业融合变革加速。基于5G技术的支撑,跨行业的融合发展进一步加强,新型信息化和工业化将深度融合,引发产业领域的深层次变革。移动物联网场景等5G技术将渗透到消费、生产、销售、服务等各行业,推动研发、设计、营销、服务等环节进一步向数字化、智能化、协同化方向发展,实现工业领域全生命周期、全价值链的智能化管理。
三是5G技术将激发新的消费需求。5G的一个重要特征就是可以实现“人与人、人与物、物与物之间的连接”,形成万物互联,并融合在工作学习、休闲娱乐、社交互动、工业生产等各方面。逐步丰富的消费形态将促进用户体验需求的重大变革,进一步激发出新的产业、新的业态和新的模式。为此,要充分做好技术与产品储备,及时跟踪技术与产品的动态变化,尽早布局颠覆性技术与产品。
结语
总而言之,5G移动通信的发展及未来应用,能够在很大程度上为人们的生活提供便利,因此,相关人员应加强对5G技术的分析和研究,把握5G移动通信的发展趋势,加快5G技术研究进程,促使5G技术更好地为人民服务。
参考文献
[1]周威.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J].中国新通信,2017,19(03):6.
[2]刀学龙.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J].中国新通信,2017,19(05):1.
[3]宣以所.5G移动通信发展趋势与若干关键技术应用研究[J].信息与电脑(理论版),2017(07):172-174.
[4]唐忠杰.关于5G移动通信发展趋势分析及若干关键技术探讨[J].中国新通信,2016,18(20):6-7.