毫米波5G系统射频通道研究文献综述

 2022-10-27 10:10

毫米波5G射频通道前期研究综述

  1. 前言

1.1 第五代移动通信概述

5G是面向2020年以后移动通信需求而发展的新一代移动通信系统.根据移动通信的发展规律, 5G将具有超高的频谱利用率和能效,在传输速率和资源利用率等方面较4G移动通信提高一个量级 或更高,其无线覆盖性能、传输时延、系统安全和用户体验也将得到显著的提高.5G移动通信将与其他无线移动通信技术密切结合,构成新一代无所不在的移动信息网络,满足未来10年移动互联网流量增加1000倍的发展需求[1]。5G移动通信系统的应用领域也将进一步扩展,对海量传感设备及机器与机器(M2M)通信的支撑能力将成为系统设计的重要指标之一.未来5G系统还须具备充分的灵活性,具有网络自感知、自调整等智能化能力,以应对未来移动信息社会难以预计的快速变化。

与前一代相比，5G无线通信需要显着不同的系统性能指标，包括千兆位/秒（Gb / s）级别的数据速率，极高的流量密度，毫秒级别的延迟时间 ，超密度连接以及改进的光谱，能量和成本效率。 为此，需要革命性的技术来满足这些必要的但以前无法实现的系统特性。

1.2 第五代移动通信的关键技术

(1)大规模MIMO技术

大规模 MIMO （又名 massive MIMO, large-scale antenna system, very large MIMO） 是利用基站侧配置的大 规模天线阵列服务小区中若干用户的 MIMO 系统。相比于传统 MIMO 系统，大规模 MIMO 系统可获得更高的数据传输速率，更高的可靠性，更高的功率利用率与更小的干扰。[2]

(2)全双工技术

全双工通信技术指同时、同频进行双向通信的技术。全双工技术理论上可提高频谱利用率一倍的巨大潜力, 可实现更加灵活的频谱使用, 同时由于器件技术和信号处理技术的发展, 同频同时的全双工技术逐渐成为研究热点, 是5G系统充分挖掘无线频谱资源的一个重要方向。[3]

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