5G無線通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)初探

時(shí)間:2022-02-22 09:01:02

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5G無線通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)初探

【摘要】本文通過對(duì)現(xiàn)在的移動(dòng)通訊進(jìn)行簡單的闡述,以此來說明將來我們需要發(fā)展5g無線通信網(wǎng)絡(luò)的重要性。5G網(wǎng)絡(luò)通信主要在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)、大規(guī)模多輸入輸出MIMO通信、綠色通信等關(guān)鍵技術(shù)存在較大的難題,我們?cè)谶@三點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的分析討論,也給出一定的研究方向,對(duì)今后5G通信的提高和普及提供一定的參考數(shù)據(jù)。

【關(guān)鍵詞】5G無線通訊;異構(gòu)網(wǎng)絡(luò);綠色通信

關(guān)鍵技術(shù)由于我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,移動(dòng)通訊逐漸融入到人們的生活,也改變了人們的生活狀態(tài)。往大處說,移動(dòng)通訊讓原來的社會(huì)發(fā)生了翻天覆地的變化,滲透到社會(huì)的經(jīng)濟(jì)、政治、文化、科技等重要領(lǐng)域。處于二十一世紀(jì)的我們,邁進(jìn)了信息化時(shí)代,移動(dòng)通信設(shè)備的尺寸變得越來越小,電腦、手機(jī)等被很多人青睞,使其相關(guān)行業(yè)得到飛速的發(fā)展。預(yù)計(jì)到2020年,移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)將要拓展到一千倍的容量和一百倍的基數(shù)增長,而我們使用通訊的用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求也呈指數(shù)曲線上升。因而用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求與日俱增,以現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的速度,預(yù)計(jì)到2020年,我們需要5G才能滿足用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求,因此5G寬帶移動(dòng)通信必將會(huì)成為一個(gè)全新的行業(yè),以此滿足更多用戶更高的需求,使其成為全球化的發(fā)展趨勢(shì),進(jìn)一步提升用戶的體驗(yàn),為智能生活添加更多的色彩[1-2]。隨著互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和發(fā)展,使得作為橋梁的移動(dòng)通訊凸顯得尤為重要,可以說沒有移動(dòng)通訊,就不會(huì)有互聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和進(jìn)步。移動(dòng)通訊在信息網(wǎng)絡(luò)中也在逐步的發(fā)展和完善,從老式傳統(tǒng)的基站與用戶形成蜂窩網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),發(fā)展到現(xiàn)在的多樣化構(gòu)成的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò),并且實(shí)現(xiàn)偏遠(yuǎn)山區(qū)的網(wǎng)絡(luò)通信覆蓋。為了更好的自我調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)的通信能力,只有不斷的拓展移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的通信能力,才會(huì)讓我們的社會(huì)更加智能化。但是,面對(duì)5G無線通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn),我們還有較長的路要走,其中的關(guān)鍵技術(shù)需要我們更多的技術(shù)人員去解決。

一、大規(guī)模MIMO通訊技術(shù)

1.1大規(guī)模MIMO通信技術(shù)的基本特性。所謂大規(guī)模MIMO通信技術(shù)是指基站端的設(shè)置遠(yuǎn)大于當(dāng)前系統(tǒng)中天線數(shù),這樣有效地服務(wù)更多的用戶需求。而MIMO技術(shù)之所以受到重視,是因?yàn)槠洫?dú)特的特性,有如下幾點(diǎn):第一,隨著用戶的不斷增加,天線數(shù)也隨之增加,與此同時(shí),每個(gè)移動(dòng)用戶的通訊會(huì)出現(xiàn)相交現(xiàn)象,而我們一般通過大規(guī)模的MIMO技術(shù)就可以有效的消除和避免用戶之間的干擾,使整個(gè)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的容量得到提升;第二,隨著基站天線數(shù)量呈一定的增長趨勢(shì),可以使得更多的用戶不會(huì)出現(xiàn)通訊中斷和信號(hào)衰落,減少通訊過程中存在的缺陷和不足。1.2大規(guī)模MIMO技術(shù)應(yīng)用過程中的問題分析。由于大規(guī)模MIMO通信技術(shù)為移動(dòng)通訊提供了較好的性能,但是依然需要依靠基站端對(duì)信息通道的獲取程度。在該技術(shù)剛出現(xiàn)時(shí),很多學(xué)者和教授只是單一的從TDD制式下的有關(guān)技術(shù)進(jìn)行分析研究。而我們?cè)谘芯烤W(wǎng)絡(luò)通信時(shí),往往只考慮到了MIMO技術(shù)的先天性優(yōu)勢(shì),而忽略了導(dǎo)頻數(shù)目的不足,這樣就會(huì)造成嚴(yán)重的導(dǎo)頻污染問題,對(duì)TDD制式下的MIMO系統(tǒng)容量性能產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。針對(duì)出現(xiàn)的問題,現(xiàn)在有學(xué)者想通過對(duì)不同的用戶進(jìn)行分類,從而來達(dá)到所需的導(dǎo)頻支出的目的[3]。

二、綠色通訊技術(shù)

二十一世紀(jì),通信科技已經(jīng)被我們應(yīng)用在政治、經(jīng)濟(jì)、文化、社會(huì)、國防各領(lǐng)域,如何有效的降低通信過程中高能耗的降低得到重視。據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)發(fā)表的數(shù)據(jù),信息通信科技所消耗的能耗占世界總能耗的百分之三,并且每年都在逐步的增加,因而提倡綠色通信顯得尤為重要,爭取通過創(chuàng)新和改進(jìn),達(dá)到通信零能耗是我們的理想目標(biāo)。隨著4G網(wǎng)絡(luò)的普及,相信5G通信網(wǎng)絡(luò)能夠改變其嚴(yán)重的現(xiàn)狀,降低能耗,實(shí)現(xiàn)綠色通訊[4]。近些年來,相關(guān)的學(xué)者對(duì)怎樣完成高頻譜效率及高能源效率與低能耗之間的最優(yōu)化做了相關(guān)的分析,對(duì)于平衡系統(tǒng)容量以及資源能耗,本身就是一種自我提升,也是對(duì)有效資源的合理利用和分配。

三、異構(gòu)無線通訊網(wǎng)絡(luò)

社會(huì)的進(jìn)步使得相關(guān)電氣逐漸開始實(shí)現(xiàn)電路集成,不斷的將復(fù)雜電路進(jìn)行模塊化,從而在很大程度上促進(jìn)了移動(dòng)通信的大步向前發(fā)展,并且在很多領(lǐng)域還伴隨著計(jì)算機(jī)通信的結(jié)合,多種無線通信開始融合和普及。比如:家庭基站、WIFI等開始普及在城市的各個(gè)角落,方便了人們的生活,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)可以從根本解決不同移動(dòng)設(shè)備之間的通信。四、總結(jié)5G無線通信的發(fā)展和普及,人們的生活也開始依賴移動(dòng)通信帶給我們的樂趣。希望對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)通信的初步探索,讓我們有一個(gè)比較清晰的認(rèn)識(shí),其中的關(guān)鍵技術(shù)的研究還需要進(jìn)行深入的探討和分析。

參考文獻(xiàn)

[1]尤肖虎.5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)與若干關(guān)鍵技術(shù)[J].中國科學(xué),2014(5).

[2]董利,陳金鷹,劉世林等.第五代移動(dòng)通信初探[J].通信與信息技術(shù),2013(5):53-55.

[3]楊綠溪,何世文,,代海波.面向5G無線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)綜述[J].數(shù)據(jù)采集與處理,2015(30).

[4]黃霞.關(guān)于面向5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)綠色通信關(guān)鍵技術(shù)的相關(guān)分析[J].中國新通信,2016(22).

作者:陳彥澔 單位:綿陽市南山中學(xué)