文档介绍：5G主要关键技术探讨
摘要:目前,移动通信的发展已经从第一代(1G)模拟通信、第二代(2G)数字通信发展到第三代(3G)准宽带移动通信和第四代(4G)移动通信系统,并取得了重大成绩。2013年由工信部牵头成立的IMT-2020(5G)推进组,将5G研究提上日程,其将进一步满足人们未来对移动数据传输性能的各种要求,也将为网络带来超百倍的能效提升和超百倍的比特成本降低,该文介绍了未来5G可能涉及的多个关键技术,包括超密集组网、D2D、massive MIMO、新型多址、毫米波技术等。
关键词:5G 关键技术网络移动通信
中图分类号:TN92 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)11(c)-0066-02
第五代移动通信的设计框架涵盖愿景、场景、能力、设计理念、核心技术等多个方面,以“柔性、绿色、极速”为网络愿景。目标场景包括移动互联网、工业互联网和车联网等。为实现上述愿景和场景目标,从两个方面定义了5G能力:一是速率、时延、密度和移动性等性能指标,二是频谱效率、能效效率以及成本效率等效率指标。为了实现这些目标和能力,需要全面定义5G设计原则,涉及香农理论、蜂窝、信令控制、天线、频谱、协议和空口等。和软件定义空口SDAI两个核心概念被明确作为5G系统解决方案的基础,通过RAN架构和功能重定义,尝试提供一个拥有公共的高层协议的统一的无线接入架构,而SDAI通过空口不同功能模块的重定义,提供一个具备面向各种差异化业务和场景的定制能力的统一空口。UCN和SDAI中关键技术的性能将被评估和测试,并考虑频谱策略和测试测量技术,以验证5G解决方案是否能达到5G能力目标。
1 5G关键技术
超密集组网技术
超密集组网将是满足未来移动数据流量需求的主要技术手段。其能够解决5G中提出的无线数据速率提高1 000倍的问题,提高空间谱利用率及增强室内覆盖等问题。随着蜂窝小区覆盖面积的变小,最优站点的位置可能无法得到,同时小区进一步分裂难度增加,只能通过增加站点部署密集度来进行改善,超密集组网通过更加“密集化”的无线网络基础设施部署,获得更高的频率复用效率,从而在局部热点区域实现百倍量级的系统容量提升。其典型应用场景主要包括:办公室、密集住宅、密集街区、校园、大型集会、体育场、地铁、公寓等。随着小区部署密度的增加,超密集组网将面临许多新的技术挑战,如干扰、移动性、站址、传输资源以及部署成本等。为了满足典型应用场景的需求和技术挑战,实现易部署、易维护、用户体验轻快的轻型网络,接入和回传联合设计、干扰管理和抑制、小区虚拟化技术是超密集组网的重要研究方向。
目前,需要研究适应动态变化的网络动态部署技术、站点的密集部署将需要庞大而且复杂的回传网络,而如果采用有线回传网络,将会导致网络部署的困难和运营商成本的大幅度增加。因此,为了提高节点部署的灵活性,降低部署成本,利用和接入链路相同的频谱和技术进行无线回传传输,是解决这个问题的一个重要方向。无线回传方式中,无线资源不仅为终端服务,而且为节点提供中继服务,使无线回传组网技术非常复杂,因此,无线回传组网关键技术,包括组网方式、无线资源管理等是重要的研究内容。
D2D技术
随着科技的进步,用户终端的类型也越来越多,其支持的无线通信能力也随之增强,除2G、3G、4G之外