探析无线通信技术及5G关键技术
摘要: 由于社会经济和科学技术的发展,无线通信技术被广泛运用到各个领域,目前,在无线通讯技术上面,我国取得了突破性的发展。在这样的环境下,5G通讯技术也随着诞生。本文对无线通信技术进行了分析,再对5G关键技术,比如高频段传输技术等,进行了研究探讨,旨在促进5G通讯技术的进一步发展。

我国的网络通讯技术这些年在不断发展,带动了无线移动通信技术的更新换代,因此,我国加强了对5G移动通信技术的研究。从目前的情况来看,很多国家,比如,英国、美国等,都在5G通信技术、5G关键技术以及5G关键性能指标等上面加大了物力、财力和人力的投入,进行深入研究。而我国的科技部、工业部以及信息化部等组成了IMT-2020推进组,为研究5G通信技术提供了良好的工作平台,它的主要目的就是通过自主研究,推动我国5G通信技术的发展,并且使我国在5G通信技术上面站在国际的前列,或者成为国际标准。因此,5G通信技术的发展有助于促进我国乃至全球的通信技术的提高。

一、无线通信的概念

无线通信充分借助电磁波在空间自由传播的特性,实现了信息在空间交换。这几年来,无线通信技术发展越来越快,应用领域也越来越广。无线通信可以分为两种通信模式,即卫星通信和微波通信。微波通信的优势在于频带宽,通信容量大,而劣势在于无法进行长距离的传送,传送的距离一般只有几十千米,所以,如果相隔几十千米以上,就得建立微波中继站,来确保畅通的通信网络。卫星通信主要是把卫星作为中继站,使地面上不同通信体建立微波通信联系,它的优势就在于通信距离较远【1】

二、无线通信技术的发展趋势

1.bluetooth技术将促进无线通信技术的发展

自从bluetooth技术诞生,很多企业就注重在bluetooth技术基础上,开发和设计许多丰富多彩的产品。有些设计芯片的企业也根据bluetooth技术设计出了专用的集成电路,与此同时,还设计出来相适应的开发工具包,这样使更多使用这一技术的企业,在bluetooth技术的基础上,加快设计和生产新产品的步伐。另外,很多大型IT企业也设计出了包括手机、计算机和电冰箱等各样的基于bluetooth技术的软件。这些产品都利用bluetooth技术科学有效连接,实现无线通信技术和计算机技术的密切联系,进而确保人们更加便捷的传递数据信息。bluetooth技术将进一步革新无线通信技术。

2.各种技术将不断融合

通信技术有很多种,而每一种都有着自身的优缺点,随着用户需求不断提升,各种技术也将进行有机结合,优势互补,形成一体化的通信网络,比如,有效融合UWB、WLAN以及3G技术,很好地解决了传输速率、漫游以及覆盖率的问题,从而进行随时随地、高效传输。

3.无线通信的信息个体化

就目前情况而言,无线通信技术不断发展的同时,也改善了以前的很多不足,这样一来,可以逐步满足用户个体化的需求,比如,智能手机和笔记本电脑的广泛应用,进一步推动着无线通信技术的发展,与此同时,也体现了用户对无线通信技术的服务要求,可以说无线通信技术发展的其中一个趋势就是信息个体化。

4.无线通信技术体现的互补性将会越来越强

不同的无线通信技术都有着各自的特征和特性。比如,WLAN技术适合中距离高速数据传输,而UWB技术符合的近距离的超高速无线数据接入,3G技术则是满足广域无缝覆盖和强漫游的移动需求。因此,无线网络通信技术未来的发展,需要充分考虑用户的具体需求情况,加强无线通信技术的发展,有效解决移动通信发展中不均衡的问题。

三、5G关键技术

5G是4G的延续,其关键技术主要是在无线部分,就目前的情况来看,5G还没有确定使用何种技术,但各种5G相关关键技术以成为各大高端论坛讨论的焦点,主要包括高频段传输技术、MIMO技术、新型网络构架技术、软件定义无线网络技术、非正交多址接入技术、滤波组多载波技术、认知无线电技术等,本文主要对前4种关键技术作出具体分析。

1.高频段传输技术

就目前我国的情况来看,通信系统的频段在3GHz以下就可以很好的支持移动性,而且,也有很好的覆盖范围,但是这段区间的频谱资源,目前来看还是比较短缺。然而3GHz以上的频谱资源就显得很丰富,因此,如果针对该区间的频谱资源,运用有限的技术手段或者措施加以使用,就可以在一定程度上弥补频谱资源短缺的状况,这样说来,在未来的发展趋势中,高频段的使用将占据一席之地,在未来,5G移动通信系统为了有效提高系统的容量,也将提高利用高频段传输技术【2】

2.MIMO技术

MIMO技术是指MIMO信道方面的容量能够随时收发天线里面的相关最小值,体现出显著的线性增城方面的特点。在一定程度上合理地增加多个天线,无线信道就可以有更大的自由度,进一步扩大数据信息的容量。MIMO技术的合理运用,可以最大限度的加大系统的传输距离和增加吞吐量咋不断深入研究和发展5G移动通信技术的基础上,合理采用大规模的多天线MIMO技术,有助于提高网络系统频谱的传输可靠性,有助于提高频谱的利用率,而且,这也是提升网络系统容量的一个有效途径。

3.新型网络构架技术

我国不断增长的新型业务,对容量和规模等方面的要求越来越高,而5G移动通信技术的诞生正好符合了这类要求。因为5G移动通信网络构架的优点有很多,比如:花费的成本较低,维护难度不高,扁平化特点等等。此外,新型无线接入网络架构的出现,因其具备很多优势,比如,能够实时云计算架构技术,能够集中化处理等等,被很好地运用到了5G移动通信技术中。这种技术能够充分使用高速光传输网络,而且不需要花费很高的成本;能够间接或者直接在集中化中心节点传送无线信号;能够直接在远端天线传送无线信号,进而形成足够覆盖多个基站等相关的服务区域【3】

4.软件定义无线网络技术

我国传统网络架构主要是把相关的控制和转发有效集合到一起,对于网络互连节点来说,他们是被封闭的,基于这样的情况,想要对其有效控制和转发,就需要在本地完成,这样一来就让控制功能变得非常复杂,同时,对于网络技术方面的创新来说,也将变得更加复杂。软件定义无线网络技术主要是指将路由器里的多种控制功能,比如,路由决策等,从相关设备之中有效分离出来,之后,中心控制器借助相关软件进行良好的、有效控制,这样一来,数据转发和控制等方面能够进一步实现相互分离,提升控制的灵活性和设备的简单化。

四、结束语

5G移动通信网络技术是对我国第四代移动通信技术的升级,在未来的发展中,它将以“人的体验”为中心,能够在无线、网络、终端和业务等方面不断创新和融合。此外,5G通信技术也将给用户在获取方面和相关感知方面带来革命性变化的体验。

参考文献

[1]刁彩萍. 现代无线通信技术的发展现状及未来发展趋势探析[J]. 电子制作,2015,(01):161.

[2]翟广羽. 5G无线通信技术关键技术分析[J]. 通讯世界,2016,(19):70.

[3]赵国锋,陈婧,韩远兵,徐川. 5G移动通信网络关键技术综述[J]. 重庆邮电大学学报(自然科学版),2015,(04):441-452.