前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的第五代移動通信技術探討，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
1引言
信息時代科技日新月異,移動通信作為新技術之一,近年來不斷深入地改變著人們的工作和生活,人們一直在追求更高性能、更快速的移動通信技術?，F在4G網絡已經建網上市,在市場需求和技術推進的雙重驅動下,大批技術人員已經開始啟動了對第五代移動通信技術(5G)的研究。由于5G技術過于新穎,目前還未對5G的概念有一個清晰的標準和統一的定義。
2第五代移動通信技術發展方向
第五代移動通信技術目前有五大應用的場景,分別是支持大規模人群、超高速數據連接、可靠的實時通信、實時的多媒體通信、高品質的最佳體驗。第五代移動通信技術想要達到這五個性能目標,必須要努力做到:信息傳輸速率要達到10GB/s左右,信號頻譜利用率要提高到以前的10倍,通信業務時延要做到小于5m/s,通信網絡容量要提升到四代的1000倍左右,信號能量效率要提升到之前的10倍。達到此要求的第五代移動通信網絡將不再是簡單的容量增大和速率提升,而是能夠提供更多的移動終端應用和良好的用戶體驗。
3第五代移動通信關鍵技術探討
上節對5G的發展需求與方向作了總體性的概括,為了滿足這些需求,現在通信領域可行的網絡、物理層關鍵技術主要有超密集小小區網絡部署和大規模天線陣列等。
3.1超密集小小區網絡
在未來的5G通信中,無線通信網絡正朝著網絡多元化、寬帶化、綜合化、智能化的方向演進。隨著各種智能終端的普及,數據流量將出現井噴式的增長。未來數據業務將主要分布在室內和熱點地區,這使得超密集網絡成為實現未來5G的1000倍流量需求的主要手段之一。超密集網絡能夠改善網絡覆蓋,大幅度提升系統容量,并且對業務進行分流,具有更靈活的網絡部署和更高效的頻率復用。未來,面向高頻段大帶寬,將采用更加密集的網絡方案,部署小小區/扇區將高達100個以上。在超密集小小區網絡中,下面幾個應該是主要關注點:①密集小小區網絡下的干擾協調。3GPPRel-12提出密集小小區部署的場景。未來的5G發展,小區將進一步分裂,甚至出現多重覆蓋的場景。在這種情況下,干擾環境將更加復雜,傳統的干擾協調方法及其增強,如頻率、時間的復用,功率控制等,在更密集網絡下的效果將比較有限。因此,密集網絡下的干擾管理,尤其是同部署的干擾協調方案,將是5G網絡發展需要重點考慮的方向。②密集網絡下的資源管理。密集網絡的部署能夠帶來一定程度系統性能的提高,但是在現有技術條件下,系統性能的提升并不能與部署的密集程度成正比。因此密集網絡部署場景下資源的有效利用、進一步實現資源的復用應該是達到5G網絡性能要求的重點發展內容。③基站間通信效率。由于基站之間的非理想反饋回路,不能實現及時的信令交互,因此很多方案無法達到預期的效果,成為制約網絡性能進一步提升的關鍵因素。尤其是密集網絡部署場景下,需要更多的交互信令、更加有效的無線環境、信道測量與估計,因此基站間通信效率也將是支持未來5G支持密集網絡部署的關鍵技術之一。
3.2大規模MIMO
多天線技術(MIMO)作為近年來備受關注的技術之一,經歷了從無源到有源,從二維到三維,從高階MIMO到大規模陣列的發展,將有望實現將信號頻譜效率提升到之前的數十倍甚至更高,是當前5G技術重要的研究方向之一。在LTE-A系統中最大支持8*8的天線陣列,但是仍有很大發展空間。MIMO技術引入有源天線陣列,可使基站側支持的天線協作數有望達到128個。此外,原來的2D天線陣列拓展成為3D天線陣列,形成新穎的3D-MIMO技術,支持多用戶波束智能賦型,減少用戶間干擾,結合高頻段毫米波的技術,將進一步改善無線信號覆蓋性能。大規模MIMO的技術優勢主要體現在以下幾個方面:①大規模MIMO的空間分辨率顯著增強,能深度挖掘空間維度資源,使得移動通信網絡中的多個用戶可以在同一時頻資源上利用大規模MIMO提供的空間自由度與基站同時進行通信,從而在不需要增加帶寬和基站覆蓋率的情況下實現頻譜效率的大幅度提高。②大規模MIMO可將波束集中在很窄的范圍內,從而大幅度降低無線信道干擾。③大規模MIMO可大幅度降低天線的發射功率,從而提高移動通信系統的功率效率。④當天線數量足夠多時,最簡單的線性預編碼和線性檢測器趨于最優,并且信道噪聲和干擾都可忽略不計。
4結語
展望未來,移動通信技術將面臨用戶容量的不斷增長、移動終端的爆炸式連接、流量數據的海量增長、流量密度的高度提升,這些挑戰都是目前的4G技術難以承受的。面對如此高的技術要求,5G技術對4G的進一步完善,可為用戶提供更豐富的多媒體數據服務、更廣泛的終端功能應用、更優質的移動通信連接能力,并且還可以不斷地降低運營成本,為移動業務運營商提升經濟效益。
作者：吳立知 單位：貴州職業技術學院