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無(wú)線通信技術(shù)及5g關(guān)鍵技術(shù)介紹(專業(yè)版)

  

【正文】 隨著時(shí)間的推進(jìn),5G技術(shù)將會(huì)在2020年以后實(shí)現(xiàn)商用,將能滿足未來(lái)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展的需求,為用戶帶來(lái)全新體驗(yàn)。隨著各種智能終端的普及,數(shù)據(jù)流量將發(fā)生井噴式的增長(zhǎng)??傊?,新型多天線技術(shù)無(wú)論在頻譜效率、網(wǎng)絡(luò)可靠性還是能耗方面都具有不可比擬的優(yōu)勢(shì),因此在5G時(shí)代會(huì)普遍使用。該公司還在中國(guó)與韓國(guó)等地追蹤有關(guān)5G 的最新發(fā)展。目前全球都已開(kāi)展5G的研究工作。4G網(wǎng)絡(luò)并不象2G/3G網(wǎng)絡(luò)一樣支持語(yǔ)音通路,采用VoLTE技術(shù)之后可以支持語(yǔ)音業(yè)務(wù),實(shí)際上這是一種IP電話,語(yǔ)音業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)量相對(duì)于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)是非常小的,部署VoLTE之后,4G網(wǎng)絡(luò)的語(yǔ)音業(yè)務(wù)容量可以說(shuō)是接近無(wú)限的。GSM可以說(shuō)是迄今為止最為成功的無(wú)線通信技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)全球漫游。GSM主要解決的是語(yǔ)音通話問(wèn)題,而隨著對(duì)移動(dòng)數(shù)據(jù)的要求提高,提出了第三代移動(dòng)通信技術(shù)(3G)。類(lèi)似于模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換的GSM協(xié)議,4G協(xié)議有希望取得一樣的成功。中國(guó)2013年10月,我國(guó)啟動(dòng)了國(guó)家863計(jì)劃“第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)研究開(kāi)發(fā)”項(xiàng)目,在2020年之前,系統(tǒng)地研究5G移動(dòng)通信體系架構(gòu)、無(wú)線組網(wǎng)、無(wú)線傳輸、新型天線與射頻以及新頻譜開(kāi)發(fā)與利用等關(guān)鍵技術(shù),完成性能評(píng)估及原型系統(tǒng)設(shè)計(jì),進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)與測(cè)試。應(yīng)對(duì)5G通信標(biāo)準(zhǔn) 安捷倫布局高頻及天線陣列測(cè)試技術(shù)在國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)和歐盟5GPPP全力促成下,5G無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)已初具雛形,將采用高達(dá)10~80GHz頻段、250MHz帶寬,支持六十四根以上天線陣列技術(shù)。限于多天線技術(shù)所占用空間大、系統(tǒng)復(fù)雜度提升、對(duì)設(shè)備的外觀設(shè)計(jì)、系統(tǒng)部署能力都帶來(lái)了極大挑戰(zhàn),因此未來(lái)這方面也是研究熱點(diǎn)[5,6]。未來(lái)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將主要分布在室內(nèi)和熱點(diǎn)地區(qū),這使得超密集網(wǎng)絡(luò)成為了實(shí)現(xiàn)未來(lái)5G的1000倍流量需求的主要手段之一。隨著研究的不斷深入,5G的各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)將逐步明確,并且在未來(lái)的幾年會(huì)進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化的研究與制定階段。在另一方面,5G也是以物為基礎(chǔ)的通信,如車(chē)聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、新型智能終端,這些應(yīng)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)要求和以人為基礎(chǔ)的通信要求有很大區(qū)別,如M2M在消息交換的應(yīng)用中對(duì)速率要求不高,時(shí)延也不敏感,而不同的物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能要求也盡不相同,這就要求5G時(shí)代網(wǎng)絡(luò)更加具有“智慧”。4.5 密集網(wǎng)絡(luò)在未來(lái)的5G通信中,無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)正朝著網(wǎng)絡(luò)多元化、寬帶化、綜合化、智能化的方向演進(jìn)。新型大規(guī)模天線技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)比現(xiàn)有的MIMO技術(shù)更加高的空間分辨率,使得多個(gè)用戶可以利用同一時(shí)頻資源進(jìn)行通信,從而在不增加基站密度的情況下大幅度提高頻率效率;新型多天線技術(shù)可以降低發(fā)送功率;可以將波束集中在很窄的范圍內(nèi),可以降低干擾。據(jù)介紹,英特爾正與歐洲兩大聯(lián)盟以及三星(Samsung)等廠商合作,共同開(kāi)發(fā)5G毫米波頻譜計(jì)劃。點(diǎn)的問(wèn)題還有更為廉價(jià)的解決辦法就是WIFI,WIFI由于成本的關(guān)系,不需要復(fù)雜的基站和網(wǎng)絡(luò)中心等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),發(fā)展速度大大的快于移動(dòng)通信技術(shù),而且WIFI誕生之初就是點(diǎn)的解決方案,不存在面的問(wèn)題,而且由于成本低廉,多部署幾個(gè)點(diǎn)不是問(wèn)題。與3G最大的技術(shù)上的區(qū)別是采用了OFDM編碼,頻譜利用效率已經(jīng)有了極大的提高,而且FDD和TDD兩種制式僅僅是在空口上有區(qū)別,實(shí)際上可以認(rèn)為一種技術(shù)。GSM誕生之初的目的為使用數(shù)字技術(shù)取代模擬技術(shù),提高語(yǔ)音通話的質(zhì)量,提高頻譜利用效率,降低組網(wǎng)成本。 3G即將成為過(guò)去3G是第三代移動(dòng)通信技術(shù),是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動(dòng)通訊技術(shù)。4G網(wǎng)絡(luò)的最大的缺點(diǎn)是全球頻段眾多,現(xiàn)在3GPP劃分的4G頻段共有44個(gè),導(dǎo)致在設(shè)計(jì)終端的時(shí)候非常復(fù)雜,如現(xiàn)在的國(guó)內(nèi)的全網(wǎng)通手機(jī)需要支持GSM/CDMA/WCDMA/TDSCDMA/EVDO/TDDLTE/FDDLTE,頻段多達(dá)17個(gè),即使支持如此之多的頻段,全球漫游上還是需要使用GSM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行。華為打破5G空口數(shù)據(jù)傳輸紀(jì)錄 實(shí)測(cè)速率超過(guò)100Gbps華為2014年2月22日宣布,在高頻段無(wú)線5G空口環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了高達(dá)115Gbps的峰值傳輸速率。由于測(cè)試測(cè)量技術(shù)與新技術(shù)的誕生息息相關(guān),當(dāng)前測(cè)試測(cè)量廠商都在加緊布局高頻及天線陳列測(cè)試技術(shù),以應(yīng)對(duì)5G通信標(biāo)準(zhǔn)的研發(fā),以促進(jìn)5G 通信于2020年正式投入商用。4.2 高頻段的使用對(duì)于移動(dòng)通信系統(tǒng)而言,在3GHz以下的頻段可以很好
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