移動通信小論文

1、移動通信新技術(shù)李煒摘要 隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，5G網(wǎng)絡(luò)將作為繼3G, 4G之后的新一代網(wǎng)絡(luò)。本 文對5G網(wǎng)絡(luò)的高頻段輸出，D2D通信，超密集組網(wǎng)及大規(guī)模MIMO等技術(shù)特 點做了相關(guān)介紹。關(guān)鍵詞5G超密集大規(guī)模1前言隨著人類社會的不斷發(fā)展，現(xiàn)如今的移動通信技術(shù)將會慢慢的難以滿足人們 對通信網(wǎng)絡(luò)的各方面的需求。對于這些形式，將對5G（the fifth generation mobile communication network）在頻率，技術(shù)，運營等方面帶來新的挑戰(zhàn)，未 來，5G的發(fā)展成為業(yè)界研重點。北京時間5月13日消息，據(jù)韓聯(lián)社報道稱，三星電子周日宣布，其已率先 開發(fā)出了首個基于5G核心技術(shù)的

2、移動傳輸網(wǎng)絡(luò)，三星電子通過研究和試驗表明， 在28GHz的超高頻段，以每秒1Gb以上的速度，成功實現(xiàn)了傳送距離在2Km范圍 內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸。除此之外，英國薩里大學(xué)科學(xué)家研發(fā)出了最新、最快的5G科技， 每秒可傳送多達(dá)1萬億字節(jié)（1TB）數(shù)據(jù)，即125GB。只需1秒便可下載30部電影， 比目前的4G技術(shù)快了 6.5萬倍，是目前無線數(shù)據(jù)連接技術(shù)的最高速度1。隨著5G技術(shù)的誕生，用智能終端分享3D電影、游戲以及超高畫質(zhì)（UHD） 節(jié)目的時代已向我們走來。當(dāng)前全球多個國家已競相展開5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開發(fā)，中 國和歐盟都為此投入了大量資金和研發(fā)力量。2技術(shù)特點2.1高頻段傳輸移動通信傳統(tǒng)工作頻段主要集中在3GHz

3、以下，這使得頻譜資源十分擁擠， 而在高頻段（如毫米波、厘米波頻段）可用頻譜資源豐富，能夠有效緩解頻譜資源 緊張的現(xiàn)狀，可以實現(xiàn)極高速短距離通信，支持5G容量和傳輸速率等方面的需 求。高頻段在移動通信中的應(yīng)用是未來的發(fā)展趨勢，業(yè)界對此高度關(guān)注。足夠量 的可用帶寬、小型化的天線和設(shè)備、較高的天線增益是高頻段毫米波移動通信的 主要優(yōu)點，但也存在傳輸距離短、穿透和繞射能力差、容易受氣候環(huán)境影響等缺 點。射頻器件、系統(tǒng)設(shè)計等方面的問題也有待進(jìn)一步研究和解決。2.2。2。通信傳統(tǒng)的蜂窩通信系統(tǒng)的組網(wǎng)方式是以基站為中心實現(xiàn)小區(qū)覆蓋，而基站及中 繼站無法移動，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在靈活度上有一定的限制。隨著無線多媒體業(yè)

4、務(wù)不斷 增多，傳統(tǒng)的以基站為中心的業(yè)務(wù)提供方式已無法滿足海量用戶在不同環(huán)境下的 業(yè)務(wù)需求。D2D技術(shù)無需借助基站的幫助就能夠?qū)崿F(xiàn)通信終端之間的直接通信，拓展網(wǎng) 絡(luò)連接和接入方式。由于短距離直接通信，信道質(zhì)量高，D2D能夠?qū)崿F(xiàn)較高的數(shù) 據(jù)速率、較低的時延和較低的功耗;通過廣泛分布的終端，能夠改善覆蓋，實現(xiàn) 頻譜資源的高效利用;支持更靈活的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和連接方法，提升鏈路靈活性和網(wǎng) 絡(luò)可靠性。目前，D2D采用廣播、組播和單播技術(shù)方案，未來將發(fā)展其增強技術(shù)， 包括基于D2D的中繼技術(shù)、多天線技術(shù)和聯(lián)合編碼技術(shù)等。蜂窩網(wǎng)中的D2D通 信示意圖如下：2.3超密集組網(wǎng)超密集網(wǎng)絡(luò)能夠改善網(wǎng)絡(luò)覆蓋，大幅度提升系統(tǒng)

5、容量，并且對業(yè)務(wù)進(jìn)行分流， 具有更靈活的網(wǎng)絡(luò)部署和更高效的頻率復(fù)用。未來，面向高頻段大帶寬，將采用 更加密集的網(wǎng)絡(luò)方案，部署小小區(qū)/扇區(qū)將高達(dá)100個以上。與此同時，愈發(fā)密 集的網(wǎng)絡(luò)部署也使得網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓訌?fù)雜，小區(qū)間干擾已經(jīng)成為制約系統(tǒng)容量增長 的主要因素，極大地降低了網(wǎng)絡(luò)能效。干擾消除、小區(qū)快速發(fā)現(xiàn)、密集小區(qū)間協(xié) 作、基于終端能力提升的移動性增強方案等，都是目前密集網(wǎng)絡(luò)方面的研究熱點。以下是網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)部署特點：未來將從傳統(tǒng)的移動蜂窩方式轉(zhuǎn)向分布式的、異 構(gòu)的新型通信方式，網(wǎng)絡(luò)種類繁多。密集組網(wǎng)下的LTE-B異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)部署場景如圖2所示，小區(qū)的部署更加密集，單個小區(qū)的覆蓋范圍大大縮小。如圖3中，

6、將MACRO作為網(wǎng)絡(luò)的基石，P,F和R等低功率基站則用來消除只有MARCOCELL時的覆蓋盲區(qū)，能有效分擔(dān)宏蜂窩的負(fù)擔(dān)，提供低時延、高可靠的用戶體驗。2.4大規(guī)模MIMOMIMO(multiple input multiple output)系統(tǒng)，即發(fā)送端和接收端均放置多 個天線，形成MIMO通信鏈路。通過添加多個天線，可以為無線信道帶來更大的 自由度，以容納更多的信息數(shù)據(jù).MIMO可以在不增加帶寬或總發(fā)送功率耗損的情 況下大幅增加系統(tǒng)的吞吐量及傳送距離，使得此技術(shù)近幾年頗受矚目。目前的IMT-Advanced標(biāo)準(zhǔn)采用了基于多天線的MIMO傳輸技術(shù)，利用無線信道 的空間信息大幅提高了頻譜效率.

7、現(xiàn)有4G網(wǎng)絡(luò)的8端口多用戶MIMO不能滿足頻 譜效率和能量效率的數(shù)量級提升需求，而大規(guī)模MIMO系統(tǒng)可以顯著提高頻譜效 率和能量效率。大規(guī)模MIMO技術(shù)是MIMO技術(shù)的擴展和延伸，其基本特征是在 基站側(cè)配置大規(guī)模的天線陣列(從幾十至幾千)，其中基站天線的數(shù)量比每個信 令資源的設(shè)備數(shù)量大得多，利用空分多址原理，同時服務(wù)多個用戶.此外，大規(guī) 模MIMO系統(tǒng)中，使用簡單的線性預(yù)編碼和檢測方法，噪聲和快速衰落對系統(tǒng)的 影響將逐漸消失，因此小區(qū)內(nèi)干擾也得到了降低.這些優(yōu)勢使得大規(guī)模MIMO系 統(tǒng)成為5G的一大潛在關(guān)鍵技術(shù)。3結(jié)束語本文主要介紹了 5G技術(shù)。包含了 5G技術(shù)的一些特點，及其需要解決的關(guān)鍵 技術(shù)難題