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5G移動通信關鍵技術發(fā)展趨勢研究論文
摘要：時代以及科技進步促使移動通信方面技術實現(xiàn)了高速發(fā)展，從以往2G發(fā)展到3G、4G，直到5G的誕生，這樣一個質(zhì)的飛躍也僅僅是在短短幾年就完成了。而5G的出現(xiàn)更是成為了社會大眾關注的焦點。文章基于此就5G移動通信技術（英文簡稱5GMCT）發(fā)展趨勢進行著手分析，之后對5GMCT關鍵技術予以探討，以期為后續(xù)關于5GMCT方面研究提供理論上的相關依據(jù)，更為未來5GMCT優(yōu)化創(chuàng)新獻出自己的一份微薄之力。
關鍵詞：5G移動通信技術；關鍵技術；發(fā)展趨勢
5GMCT將成為后續(xù)十年通信重點發(fā)展方向，預計在2016年5GMCT將實現(xiàn)完善通信系統(tǒng)的構建，而就以往通信技術運行規(guī)律而言5GMCT將具備高頻譜能效及利用率，相較于4G技術無論是在資源有效利用還是在傳輸效率方面均有著較高的提升。
1初探5GMCT發(fā)展趨勢
現(xiàn)今無論是國內(nèi)還是國外均對5GMCT予以了較高關注，2014年歐盟更是于第八次通信框架規(guī)劃中強調(diào)了5GMCT重要性，參會成員包含二十個國家之多，其中我國與相應韓國更是就5GMCT制定了項目課題研究方案。當前全世界范圍之內(nèi)針對5GMCT關鍵技術以及應用需求和相應的發(fā)展愿景等研討較多，旨在達成世界范圍內(nèi)多國發(fā)展5GMCT的共識。而5GMCT發(fā)展趨勢則主要是集中在以下五方面：其一是5GMCT發(fā)展中對于用戶體驗更加關注，雖然5GMCT還處于技術變革環(huán)節(jié)中，但是其交互游戲以及傳輸時延、吞吐速率均成為了用戶衡量5GMCT關鍵指標[1]。其二是5GMCT發(fā)展關注先進系統(tǒng)理念，5GMCT一方面重視點點之間物理層面的良好傳輸，并將信道編譯作為核心經(jīng)典技術。另一方面也強化多天線以及多用戶和相應多點、多小區(qū)化的組網(wǎng)有效協(xié)作模式，旨在尋求5GMCT性能最優(yōu)化。其三是5GMCT發(fā)展重視室內(nèi)通信相關業(yè)務，5GMCT優(yōu)化設計最終目標集中在無線覆蓋業(yè)務以及性能的發(fā)展，更加對以往大范圍傳統(tǒng)化覆蓋設計模式予以了轉(zhuǎn)變更新。其四是5GMCT發(fā)展中引入高頻段大量頻譜資源，通過將有線和無線良好結合在一起進而促使光載無線相關組網(wǎng)技術能夠?qū)崿F(xiàn)廣泛性普及。其五是5GMCT發(fā)展中重視軟配置，相關運營商能夠依據(jù)具體業(yè)務流量監(jiān)控其動態(tài)變化，在此基礎上對網(wǎng)絡資源予以有效調(diào)整，進而最終將能源消耗以及運營成本大大降低[2]。
2探析5GMCT關鍵技術
2.1關鍵技術之無線傳輸
5GMCT關鍵技術首先要從無線傳輸該種技術上進行探討，而無線傳輸中又包含了MIMO以及多載波和全雙工三種技術，下面就三種無線傳輸具體技術予以闡述：其一是MIMO技術。一般來講越多的天線數(shù)量其可靠性以及頻譜效率就會明顯提升，尤其在是接收以及發(fā)射具備較大數(shù)量天線狀況時MIMO信道就可以線性增長收發(fā)天線實際最小值，因而通過利用數(shù)量較大天線能夠?qū)⑾到y(tǒng)容量予以有效提高，但是現(xiàn)今技術條件的不足實際收發(fā)端能夠配置的天線則具有較小數(shù)量，如在相應的LTE系統(tǒng)中僅僅是搭建四根天線，而LTE-A系統(tǒng)也僅僅是搭建八根天線。在2014年美國提出了多天線化大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的研究，而所謂MIMO系統(tǒng)則是具備較大數(shù)量基站配置，簡單來講就是天線數(shù)量可以多達數(shù)百根，這些眾多數(shù)量天線還能夠于同一基站上配置，進而形成大規(guī)模MIMO。其好處體現(xiàn)在三方面：第一點好處是大規(guī)模的MIMO相較于現(xiàn)有技術具備較強空間分辨率以及多維度資源有效挖掘率，促使網(wǎng)絡中不同用戶能夠基于大規(guī)模MIMO實現(xiàn)同一時頻自由通信，而不必增加寬帶或者是相應的基站密度來滿足大眾用戶需求。第二點好處是大規(guī)模MIMO能夠在較窄范圍內(nèi)集中較多波束，進而將波束干擾降到最低。第三點好處是大規(guī)模MIMO能夠?qū)l(fā)射實際功率良好降低，當擁有足夠多的天線時更加能夠?qū)崿F(xiàn)檢測器以及預編碼性能最優(yōu)，并可以忽略不計相關干擾[3]。其二是多載波技術。該技術早在1970年代就進入研究階段，直至1985年才開始受到國內(nèi)以及國外眾多通信領域的關注，現(xiàn)今多載波該種技術已經(jīng)被良好的應用在通信信號以及雷達信號和相應的圖像處理等工作中。具體來講多載波發(fā)送端依托于濾波器組進而有效調(diào)制多載波，而接收端則對濾波組予以解調(diào)分析，在此基礎上設置載波帶寬度以及不同子載波之間的交疊程度等，靈活對子載波實現(xiàn)干擾控制，而不同子載波進行信道估計以及信道檢測單獨處理。總的來講多載波其內(nèi)在性能由濾波器實際調(diào)制功能所決定[4]。其三是全雙工技術。所謂全雙工指的是能夠同頻以及同時實現(xiàn)雙向有效通信的重要技術。在現(xiàn)今的無線系統(tǒng)中無論是終端側(cè)還是網(wǎng)絡側(cè)其在實際接收信號的過程中均對原發(fā)射信號產(chǎn)生一定的自干擾，由于當前技術所限因而同頻以及同時通信還無法有效實現(xiàn)。全雙工該種技術對于頻譜實際利用效率的提高具有一定的理論意義，尤其是能夠?qū)⑿盘柼幚硪约捌骷矫婕夹g予以發(fā)展，由此可見此種技術產(chǎn)生意義重大。而要想真正實現(xiàn)該種技術應用就需要重點關注收發(fā)信號兩者之間的自干擾狀況。隨著近些年技術研究不斷創(chuàng)新，研究人員通過大量實驗證明此種技術具備可行性，如通過新型研發(fā)的抵消干擾技術來化解自干擾問題，又或者是在接收端放置相應的天線來對發(fā)射信號予以提前接收過濾來消除自干擾等等。
2.2關鍵技術之無線網(wǎng)絡
5GMCT關鍵技術還要從無線網(wǎng)絡該種技術上進行探討，無線網(wǎng)絡中又包含了超密集以及自組織兩種技術，下面就兩種無線傳輸具體技術予以闡述：其一是超密集技術。在超密集網(wǎng)絡中各個網(wǎng)絡節(jié)點具備較近距離，其頻譜效率以及相應的功率效率和系統(tǒng)容量也較高，此外其接入技術也較為靈活。雖然上述內(nèi)容是超密集技術規(guī)劃出的美好愿景，但是網(wǎng)絡節(jié)點實際距離的縮近也會帶來其他系統(tǒng)問題的產(chǎn)生，具體來講，較近距離之間的網(wǎng)絡節(jié)點具備較小傳輸損耗，但是也會出現(xiàn)較多干擾源，也就是說其干擾狀況會較為嚴重，而這就需要對網(wǎng)絡節(jié)點在縮近距離的同時能夠促使節(jié)點協(xié)作，并利用干擾圖樣和相應的網(wǎng)絡拓撲等對網(wǎng)絡動態(tài)予以監(jiān)控。此外對于各個網(wǎng)絡節(jié)點還需要利用復雜龐大回傳網(wǎng)絡來將節(jié)點干擾控制成本降低并提升其技術靈活性提高[5]。其二是自組織技術。所謂自組織主要是包含了自愈合以及自優(yōu)化和相應的自配置，通過對網(wǎng)絡予以障礙排除以及優(yōu)化維護和相應的部署規(guī)劃進而將人工干預降到最低。就當前來講自組織該種技術具備網(wǎng)絡發(fā)展必備特性，正在逐漸走向商用道路上。具體來講，5GMCT從其本質(zhì)上屬于多制式協(xié)同融合異構網(wǎng)絡，站在技術層面上將多個以及多層無線接入共存進而導致實際網(wǎng)絡結構呈現(xiàn)出復雜性。而針對該種復雜網(wǎng)絡結構就需要進行良好部署以及有效維護，進而將運營成本良好降低并保障網(wǎng)絡運行的穩(wěn)定性以及高效性[6]，由此依托于自愈合以及自優(yōu)化和相應的自配置就成為了5G通信方面的重要技術。
3結語
綜上分析可知，時代更新以及通信發(fā)展，5GMCT逐漸走向商用發(fā)展道路上，其發(fā)展目標則集中在對互聯(lián)網(wǎng)相關業(yè)務予以全面發(fā)展，并對無線信號賦予穩(wěn)定安全性以及較廣覆蓋性能，為廣大用戶帶來極致使用享受。而針對5GMCT方面研究相較于國外研究來講還處在初始階段中，相信在今后隨著5GMCT廣泛應用，對其關鍵指標以及技術需求和相應使能技術等方面的研究將越來越多。
參考文獻：
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