移动通信分析论文

2022-04-11 版权声明 我要投稿

【摘要】我国目前已经提出了“5G发展战略”,从其预期分析主要是为了实现各种电子设备之间的联通,构建一具前所未有的虚拟世界,为人类创造新的生活形态。本次研究以此前景预期作为背景,对现阶段5G认知下的移动通信关键技术与未来发展前景做出具体探讨。以下是小编精心整理的《移动通信分析论文 (精选3篇)》仅供参考,希望能够帮助到大家。

移动通信分析论文 篇1:

第5代移动通信技术分析

【摘要】 随着信息通信在人类生活中所占地位越来越大,人类对通信各方面的需求也呈爆炸式增长,特别是在人为主导的感知技术的提出,更是加大了对下一代通信技术需求的渴望,基于此,第五代移动通信网络应运而生。

【关键字】 第5代 移动通信 技术

一、引言

随着移动通信技术的快速发展,无线移动通信网络的数据流量每年正以接近100%的速度增长,特别是物联网感知技术的接入,使得需求呈爆炸式增长,预计未来10年,无线网络的数据流量将增加1 000倍,联网设备将高达600亿台(部),迫切需要更加高速、高效、智能化的新一代无线移动通信技术来支撑。因此,面向满足未来用户需求的下一代移动通信系统研发工作开始提上日程。国际电信联盟(ITU)将下一代移动通信系统命名为IMT-2020,简称第五代移动通信(5G)。

二、5G技术概述及发展现状

5G系统通信技术是继4G之后,为了满足智能终端的快速普及和移动互联网的高速发展而正在研发的新一代移动通信技术,是面向2020年以后人类对信息通信需求的下一代通信技术。各国目前只是将5G通信技术定义为传输速率达到10 Gb/s的下一代移动通信技术。ITU为了将5G技术全球规范化,正在起草关于2020年移动通信的前景和技术两个文件,这将对5G技术形成一个基本的全球共识。业界预测5G标准化的正式进程将在2016年间在ITU R WRC 15上正式启动。

虽然关于5G的全球标准还没有定义,但各国已争分夺秒的开始了5G的研究,2013年初欧盟拨款5000万欧元在第7框架计划启动了面向5G研发的METIS项目。

该项目描绘的5G目标是使数据流量增长1 000倍;用户数据速率提升100倍,速率提升至10 Gb/s以上;入网设备数量增加100倍;低功率设备的电池续航时间增加10倍;端到端时延缩短5倍。

我国也将下一代移动通信技术纳入863计划,分别于2013年6月和2014年3月投资1.6亿元启动了5G重大项目一期和二期研发课题。课题研究小组表示,我国的5G通信技术具有超高的频谱利用率和超低的功耗,并且能和现有无线移动通信技术密切融合,构成新一代无所不在的移动信息网络,满足未来10年移动互联网流量增加1 000倍的发展需求。

2011年韩国电子通信研究院曾宣布,通过同三星,LG等大公司的合作已成功研发出了5G核心技术,命名为NoLA,该技术已实现5公里以内以步行速度接入,每秒钟传送3.6G/s,在这样的速率下,使用NoLA技术下载一部DVD格式标准电影只需要几秒时间。

三、5G通信技术特点

在下一代移动通信技术中,更多的是将 “人”这一主体引入发展需求,以“感知”技术形成一个更智能、更友好,更广泛用途的网络。这要求5G相比4G技术具有以下特点:

3.1通信数据流量至少增长1000倍,支持联网设备数目增长100倍

业界预测2020年全球联网设备数目将达到600亿部(个),而全球移动数据流量也将达到2010年的1000倍。因此,要求未来5G网络单位覆盖面积内支持的设备数目相对目前4G至少增长100倍,单位面积的吞吐量能力,至少提升1000倍达到100 Gb/s/kmz以上。

3.2高速率、低时延、高可靠性

未来移动通信需要支持社会所有活动对网络的需求,为了满足社会生产活动,不仅需提供至少10Mb/s以上的接入速率,对特殊需求用户和业务,可提供高达100 Mb/s的速率,还需能提供毫秒级延迟和高达99.999%的可用性。

3. 3频谱利用率高

未来移动通信系统将面临用户规模大、业务量大、流量高的挑战,对频率的需求量必然会很大,这就需要5G技术能通过创新技术提升频率利用率,解决大流量带来的频谱资源短缺问题。

四、总结

5G通信技术是为了解决2020年及以后社会对无线移动通信系统高速、高可靠、高兼容性接入需求的下一代通信技术,虽然目前全球标准并没有统一,还面临着与现有通信技术系统融合、频谱效率和容量提升、物联网业务灵活性、网络能耗、终端设备兼容、产业生态等发面的问题,但随着科学技术的快速发展,5G技术的研发一定会取得成功,这将会为人类生活和全球经济发展做出巨大贡献。

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地址:四川省新都区西南石油大学

参 考 文 献

[1] 余莉,张治中,程方,胡昊南.第五代移动通信技术构架及其关键技术[J].重庆邮电大学学报(自然科学版).2014.8.26.4.

[2] 董爱先,王学军.第五代移动通信技术及发展趋势[J].通信技术.2014.3.47.3.

[3] 王志勤,罗振东,魏克军.5G业务需求分析及技术标准进程[J].中兴通信技术.2014.4.20.2.

[4] 龙肖虎,潘志文,高西奇曹淑敏. 5G 移动通信发展趋势与若干关键技术[J].中国科学.2014.44.4:551-563.

作者:陈彬 冯根

移动通信分析论文 篇2:

关于5G移动通信关键技术的分析及其未来发展前景分析

【摘要】 我国目前已经提出了“5G发展战略”,从其预期分析主要是为了实现各种电子设备之间的联通,构建一具前所未有的虚拟世界,为人类创造新的生活形态。本次研究以此前景预期作为背景,对现阶段5G认知下的移动通信关键技术与未来发展前景做出具体探讨。

【关键词】 5G移动通信 关键技术 发展前景 分析

我國经过三大移动通信公司先后走过了2G、3G、4G时代,目前由于华为企业的技术创新与突破首次在世界范围内实现了对于5G技术的应用。从功能方面分析,应用5G技术之后可以进一步实现全球物联网,并借助它为消费者提供全新的体验消费,并在其推动下使我国正在实践的工业电力全球互联网战略获得全面实现。基础性常见的功能现在已经应用到了手机与电视之间的高清互屏,以及虚拟景观的营造,而且更加细腻、耐人寻味。

一、5G移动通信的关键技术

5G移动通信特点集中在利用率与效能方面,传输速度更快、资源利用率更高,而且能够真正实现无线覆盖,减少延迟,确保系统安全的前提下为用户提供迅捷体验。5G移动通信的关键技术包括新型网络架构、智能化、多天线传输、设备与设备直接通信、同时同频全双工、密集网络等关键技术。以熟知的智能化技术为例,在5G移动通信中必然需要大型服务器组,并在云计算、大数据方面要求基站数量的多元形态,而且要求将业务、频段进行交互式的全天候连接;再如,在多天线传输技术方面,将以有源天线列阵为基础,在多天线技术运用下实现3D-MIMO技术,既可以使无线信号的全面覆盖性能得到提升,也能够在毫波技术应用之下,达到节能需求。而且灵活性更大的同时同频全双工技术能够实现对各种干扰信息的抑制,甚至以几何效用使频谱效率大幅度提高。5G移动通信关键技术中的密集网络在数据流量方面是4G的1千倍,宏基站可以完成天线布置的规模化,室外空间更大,室内数据密集性更强,而且密集网络的信噪比增益将优于天线,这个与数据流量密切相关的技术将会进一步使系统在容量、灵活性、效用中得到比较优势的发挥。而且,根据新型网络架构技术可以预期它的各项成本的大幅度降低,扁平化的特征能够使C-RAN、云架构获得进一步的实现,从而使无线网络构架全面完成大规模协作,并联合设备间的直接通信技术,将基站中心易于出现的灵活性差特征全面改善,令D2D直接应用到设备之中,突破通信影响因素的阻碍作用,拓展中继技术的基础上,将使5G网络以难以想象的形式改善人们对于未来信息技术的期待;还有高频段的传输技术也能够使带宽从3GHz达到273.5GHz,尺寸更小,能够为短路离通信增加显著效果。

二、5G未来发展前景

3G与4G时代催生了工业4.0、工业互联网的制造业发展新动向;而5G时代的到来将会拓展这些领域,并建立起一个以全球为单位的全面互联。根据发展前景分析,2013年由欧盟发启的这个项目在经过短短3年后便由我国的华为获得技术突破,并首次提供了相应的行业标准,虽然属于新兴业务,但在基站建设、移动通信技术推广方面华为已经超过美国的思科首先占据拥有了这块蛋糕的切割权。当下的应用正在国家一些大型工程方面,遍及化的应用有待进一步的手机市场拓展;但已经在网络系统吞吐率、网络资源利用率、频谱资源、智能化方面显示了其巨大的优势与威力。根据现有经验以及预期,可以看到5G网络在未来的应用范围将无所不包,比如,在智能家居方面,由于5G网络的普遍应用,可以将手机、所有家电进行可控制性的互联,并营造出4G时代不曾有的虚拟观看,使用户直接在手机上看到立体画面外投的家居情况。再如,通过5G技术的应用我国在“一带一路”上的各种物流点将会迅速的实现一点与多点之间的联通,真正实现物流信息的共享,而且产品的原产地将会直接通过虚拟世界的投影,使消费者与生产者之间建立起一个全景式的交互。从宏观上观察,如今正在退潮的全球化将会在5G网络的全面普及化下重新获得振作,并借助这个网络使我国的举国体制在世界范围内掀起新一轮的全球交互,如电力的全球化供应、军工业成果迅速转化到民用生产等将全面获得快速实现等。

三、结束语

5G移动通信关键技术的应用可以满足人类的诸多想象,并借助技术之力在生活的品质化、生产的物联之间持续提升人类的生活体验。虽然对它的应用正处于初级阶段,但从4G的应用效用观察,对于5G移动通信的运用将会产生极大的翻转,尤其是在这种技术之下可以将现阶段的工业产业链“6+1”模式简化到“4+1”,带动我国互联网+应用发展新潮流,进一步振兴我国制造业。同时这也为更多的就业者提供了可期待的创新新方向。因此整体上它的发展前景必然会吸引更多的技术人才与非技术人才加入到5G时代的创建。

参 考 文 献

[1]马丁洁.基于SDN和NFV的5G移动通信网络架构分析[J].军民两用技术与产品,2015(20).

[2]赵栋梁.对5G移动通信发展的思考[J].信息通信,2015(9).

作者:陈涛

移动通信分析论文 篇3:

物联网时代中5G移动通信技术的分析

摘 要:随着经济与社会的不断发展以及科学技术的日新月异,5G移动通信技术已逐渐走进千家万户,而每一次新技术的出现总会给人们的日常生活带来了翻天覆地的变化。在这样的情景之下,传统的物联网技术早已不能满足人们的实际需求了,5G移动通信技术应运而生。基于此,文章着重探讨物联网时代中5G移动通信技术。

关键词:物联网;5G移动通信技术;分析

0 引言

5G移动通信技术是继2G,3G,4G移动通信技术之后,从3GPP延伸和发展起来的R15,它與4G移动通信相比,5G移动通信技术不仅可以加快数据传输的速度和效率,还具有超高可靠性、安全性等的显著性特征,可以更好地彰显自身的优势和作用,是移动通信技术未来发展的必然趋势和主要方向。

1 5G移动通信技术的发展历程

5G移动通信技术自出现以来就受到了社会各界人士的高度重视和广泛关注,就技术本身而言它是在2G,3G,4G通信技术的基础上发展起来的。时下,5G移动通信技术的传输速度已经达到了1 Gbp,比4G移动通信技术的传输速度提高了100倍及以上。由于5G移动通信技术自身所具备的短信、上网、超高画质、3D影片众多优势,自面世以来就迅速地成了各个国家地区研究的重点内容。2013年,为了加快5G移动通信技术的研发进程,国家政府部门为5G移动通信拨付专款5 000万元,同年5月韩国三星公司成功研发出5G移动通信核心技术。就我国而言,华为公司和中国移动公司也对5G移动通信技术的研发十分重视,经过不断的探索和实践,华为5G移动通信技术的研发已取得了突破性的进展。

2 5G移动通信技术的特点分析

2.1 效率高

5G移动通信技术将用户地体验作为了研发的重点内容,它的接收率要比4G移动通信技术高出很多倍,且5G移动通信技术的信号传输能力也变得更加广泛,它能够轻松应对外部的复杂环境。因此,5G移动通信技术大大提高了网络的使用效率,进而也更好地推动物联网技术不断向前发展,不仅拓宽了发展业务,其运营方式也得到了根本性的转变。

2.2 扩展性高

5G移动通信技术为用户带来了全新的体验。相关研究表明:5G移动通信技术的覆盖范围是4G移动网络通信技术的10倍及以上,不论是信号还是传输速度都得到了进一步的提高与增强,进而为用户带来了更多的便利。因此,5G移动通信技术的扩展性得到了大大地提高,在5G通信技术的支持下,必将会更进一步地推进人类文明的发展与进步[1]。

2.3 可靠性强

随着5G移动通信技术的应运而生,其可靠性也得到了进一步的增强,满足了不同用户地体验需求。在此,有效地解决了4G移动通信技术网络卡顿与时延等地问题,与过去的移动通信技术相比来说,其容量更大,传输性能更好。

3 5G 移动通信技术的关键技术研究

3.1 同频全双工技术

5G移动通信时代的到来,可以在其中引入同频全双工技术,其根本目的是提升频谱率。时下,5G移动通信技术中资源使用率不达标是亟待解决的问题之一,而同频全双工技术可以在一定程度上有效改善这类问题。而在过去,由于受到4G移动通信技术频谱资源的消极影响,导致5G移动通信技术可以更加凸显出多样化及灵活性等的特点。同时,在5G移动通信技术中引入同频全双工技术之后,有效地解决了用户与用户之间相互干扰的问题,弥补了TDD,FDD等技术的诸多不足之处。从理论角度来看,将同频全双工技术融入5G通信技术,还可以不断提高频谱资源的利用效率和传输速度。但需要注意的是:不论任何技术的出现,有优点也有缺点,同频全双工技术的局限性犹存,特别是在多天线使用的情况下,同频全双工技术依然有很多限制性的因素,这也是其不能进行大范围推广和延展的重要因素之一。

3.2 自抵消手段

5G移动通信技术中的自抵消手段,主要是通过消除的方式,在射频电路中生成与同频全双工技术相反的信号,以此达到消除自干扰信号的目的。但我们仍需要明确的是,自抵消手段的核心是消除模式,主要借助ADC来接收和筛选同频全双工技术中的信号。在此基础上通过数字域中的消除算法,对相同的信号完成抵消操作。抑或者也可以通过模拟域自干扰消除手段,在结合同频全双工技术共同实现自干扰信号的消除。在自抵消手段与模拟域自干扰消除技术进行对比之后我们还可以发现:模拟域自干扰消除技术中的灵活性特点十分突出,可以结合实际情况实现自干扰信号消除的操作。总的来说,不论是同频全双工技术还是自抵消手段,都可以实现模拟域自干扰消除。但仍需要注意的是,模拟域自干扰消除技同样存在着一定的局限性,当其遇到发射与自干扰通道在内的诸多客观因素影响时,模拟域自干扰消除技术的效率就会大打折扣[2]。

3.3 MIMO 技术

众所周知,多天线可以在某种程度上大大地提升传输的可靠性与安全性,这就会使得无线系统中的频谱率得到更进一步地的强化与提升,使得数据数量在较多天线的情况下得到高效利用。同时,不断提高天线的发射效率和接受程度,还可以使得MIMO 技术中的信息路径与实力容量得到全面的提升。倘若要不断地拓宽信息通道的整体容量,同时还应当增加天线的数量,并结合实际情况进行合理的天线配置,进而实现综合化的服务。因此,在天线的配置模式上,还应当以大规模的和集中式的MIMO 技术为主。与此同时,MIMO 技术中其他的优势和作用也在日趋凸显中,最常见的就是可以有效提升空间的分辨率,在给用户带来更好的体验效果的同时,在短时间内还可以形成集中坡束,有效抵制过大的波宽对MIMO 技术造成的影响。而通常情况下,MIMO 技术具有很高的工作效率,当其实现了大规模的运作之后,无线规模也会随着扩大,MIMO 技术与传统技术相比更进一步。

3.4 D2D通信技术

D2D通信技术主要是以基站为主要传输中心,以此达成全面覆盖传输的目的,但是在这一过程中不能对基站进行随意的移动或者变更中继站,这样不仅会造成网络结构的灵活性下降且局限性还会十分明显。虽然说,5G移动通信技术数据流量会越来越大,随之用户面积也会变得更加广泛。但是,D2D通信技术还可以在没有基站中转的基础上,实现不同通信设施之间得相互通信,不断扩宽网络连接模式和接入模式。除此之外,设备与设备之间的D2D通信技术,以间距短的通信模式实现信道质量和运行效率的达标,进而从真正意义上实现高效率频谱资源的利用[3]。

3.5 密集网技术

5G移动通信技术会迅速提升数据流量的运行效率,其速度也是4G移动通信技术的上千百倍及以上,这也是5G移动通信技术发展的根本目的。但是,要想实现这个目标,还应当通过与多方技术的强强联合。唯有如此,密集网络技术的效果才会更强,应运才会更加广泛。

4 物联网时代下5G移动通信技术的趋势

当下,我们正处于第四次产业革命变革中的重要时期,其核心和基础依然是围绕物联网技术而展开的。所以,5G移动通信技术更需要在此基础上推进和不断发展,5G移动通信技术下的物联网时代将会成为可能。而当前形势下,人们比较关注的仍是速率、容量以及时延这3方面的内容,而5G移动通信技术的出现可以将移动网络数据接入到一个更高的平台上,其自身具备的大容量可有效缓解时延的问题。5G移动通信技术可以在高密度的状态下进行工作,并支持不同设备之间的可靠性连接。对5G移动通信技术进行深入地研究将会比4G移动通信技术更加的规范与可靠,可以实现大规模的机器通信,有效降低延迟,减少对电池的损害。同时,5G移动通信技术的覆盖范围十分广泛,拥有比自主网络更加灵活和实用等的显著性的特征,基本可以满足人们日常生活、学习和工作中对数据的需求。

目前,5G移动通信技术正在向着终端整合和多元化的方向發展,可以取代眼镜、手表以及穿戴设备中的全部功能,成了各行业领域中更加便利的设备。但是,5G移动通信技术的发展还需要以辅助性的条件为支撑,即建构完善的网络体系,这样不同的设备之间就可以形成高度融合的模式。而在过去,4G移动网络通信技术的物联网的优势不够具体和强大,网络安全机制仍需进一步地的完善,而5G移动通信技术与物联网的深度融合,可以更好地彰显出5G移动通信技术中的优势,使其服务功能、服务效率更加广泛。随着物联网时代的到来,还需构建与完善独立的网络机制,利用功能性的功能构建网络系统,进而实现快速传输的目的。

5 结语

综上所述,在经济与社会不断发展以及科学技术日新月异的大背景下,5G移动通信技术必将会走崭新的舞台,更好地为国家、社会和人民而服务。尽管现在5G移动通信技术的研究已经取得了理想的成绩,但其中仍然存在着很多亟待解决的问题。因此,作为移动通信技术人员应当不断提升自身的专业技术水平,结合5G通信技术的研究现状,全面促进5G移动通信技术的蓬勃发展。

[参考文献]

[1]宋丹,邢金强,邵哲,等.5G 高功率终端产业需求及射频解决方案研究[J].移动通信,2017(21):88-96.

[2]计敏翔.基于物联网时代的5G 通信技术分析[J].计算机产品与流通,2020(4):60-62.

[3]程晓岩,丛鹏,包维雄.5G 移动通信技术下的物联网时代[J].通信电源技术,2020(6):168-169.

(编辑 姚 鑫)

作者:吴成飞 程子轩

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