5G移动通信网络关键技术研究

5G移动通信网络关键技术研究

摘要：近些年来，伴随着无线网络通信技术的迅速发展，第四代移动通信系统(简称：4G)的通信技术已经趋于成熟。所以，世界各国也已经开始着手于第五代移动通信技术(简称：5G)的研究和开发。本文首先针对我国当前在5G技术方面的研究重点进行分析与讨论，其次介绍目前5G的概念及性能，研究建设5G移动通信网络的核心技术，为以后成功推出5G通信网络做出相关准备。关键词：5G，毫米波通信，大规模MIMO，关键技术从移动通信网络技术发展到现在，2G、3G与4G，每一次进步都经历了十年的发展周期。虽然移动通信技术经历了30年的发展与革新，跟第一代移动通信技术相比较，其数据传输效率也已经有了很大的提高，但是身处在目前这个数据传输大爆发的21世纪，移动通信服务依旧面临着非常巨大的挑战。因此，有关5G移动通信技术的研究就是当前的发展趋势。而且5G也一定会在不久的将来取代3G、4G成为新一代的移动通信技术。一、发展5G移动通信技术的意义目前我国对于5G移动通信技术今后的发展和研究投入了较大的热情与关心，为了更好的研发此技术特设了IMT-2020(5G)推进组，其在国家的高度支持下策划了关于5G研发技术实验的每个阶段，并开始准备与2016年开始实行5G重要技术的实施，其中包括毫米波通信、大规模MIMO、D2D通信技术等。对于5G技术的标准在目前全球上对其都还没有一个标准确切的定义，因而国内外也都在积极踊跃寻找一套对5G通信的革命性技术及其可具体实行的标准。未来的5G系统将把数据传输率增加到1000倍，同时还更加的智能化、更大的资源利用率、提高能效和更快的传输速度。二、5G的概念及其未来发展趋势1、5G的概念。5G作为4G移动通信系统技术的延伸，其体系构架上可以分为三大模块：网络部署场景、核心网及接入网。从第二代蜂窝系统发展以来，信号处理技术性能中的主要指标就是峰值服务速率。跟4G相比，5G通信将拥有更好的能效，更迅速稳定的网络连接，更高效的资源利用率及更迅速的传输效率。当前4G面临的最大问题就是技术方面和设备的限制，4G的传输速率只有75Mbps，5G的研究开发将会解决这一难题，通过应用64个天线单元自适应阵列传输技术来进一步满足未来流量增加的客户需要。2、5G在未来的发展趋势。5G从2000年提出以后直到2012年，5G就开始被世界各国的通信网络相关行业予以密切关注及研究。现如今，5G通信的重要核心技术也已经被成功研究开发，预计在2020年可以被正式推出应用。其实早在2009我国华为公司就已经提出了5G技术未来的发展愿望，并对其进行了前期研究。经过几年的持续研究探索，完成了技术推进组第一阶段主要空口技术考证及性能的实验测试，其测试结果十分符合预期。同期，工信部非常重视有关于5G技术的研发及标准研习，把已计划实施关于5G研发的实验分为三个阶段：5G主要技术试验、5G技术方案验证、5G系统验证。在我国开始了5G研发试验以后，充分证明了与国际电信方面实现了接轨，我国研发的加入，将会对促进5G研发技术发展及5G标准的形成做出较大的贡献。也进一步奠定了5G在2020年正式推出应用的扎实基础。3、5G技术的特点。从4G网络推广实施以来，4G的主要核心技术也被已经渐渐被通信相关的行业者所熟悉，例如LTE、XLTE等。从3G到4G较为明显的区别就是通信速度得到了质的的提升，4G使下载速度有了非常明显的提高，而5G在下载及上行速度上会变得更快，同时更会实现较为稳定的网络连接。三、5G通信网络中的关键性技术1、大规模MIMO技术。5G中的最关键技术之一就是大规模MIMO，它更是提升频谱效率最重要的技术之一。大规模MIMO技术也称为大型天线系统，在其4G基础上由最多的8跟天线增加至百根甚至千根，该技术的革新可以使此基站众多用户实现同时即刻的通信。2、毫米波通信技术。毫米波的理论与技术区别是微波向高频的延展和光波向低频的变化。毫米波的技术可以使其传输速率达到提升，让网络下载变得更为快捷，实现可以通过几秒钟达到几百兆的数据传输。毫米波通信技术的实现可以为未来的应用研究提供新的发展方向与前景。3、D2D通信技术。D2D通信技术简单来说就是在5G技术中设备的通信，它的目的在于提升用户体验和提高用户的使用质量为基础。它的早起提出是为了解决来自蜂窝网络中数据传输，所导致的流量大面积增长的问题。结束语：虽然目前4G技术还没有得到全面普及，但5G的大规模MIMO技术、毫米光波通信技术及D2D通信技术等在科学实践中都已经得到了验证，同时取得的结果也完全符合预期，这就充分显现了移动通信技术的发展迅速。虽然5G的标准还没有真正形成，但是在未来的发展进程中，5G一定会以自己独特的高速率、低功耗在全球的通信方式中占据重要地位。因此，我们国家应该大力推动有关于5G相关技术的发展，和对其今后的推广应用进行更加深入的研究。参考文献：[1]张林旺，刘思宇，包峻名.5G移动通信网络关键技术要点分析[J].中国新通信，2017，(10)：6