5G手机移动通信技术发展趋势与认证研究

发表时间:2020/9/22   来源:《基层建设》2020年第15期   作者:杨新妮
[导读] 摘要:通信行业的快速发展,让移动通信技术从原来的1G发展到现如今的5G,移动通信质量无论是从速度上还是带宽上,都得到了提升。
        TCL通讯科技(宁波)有限公司  浙江宁波  315000
        摘要:通信行业的快速发展,让移动通信技术从原来的1G发展到现如今的5G,移动通信质量无论是从速度上还是带宽上,都得到了提升。5G时代是一个信息时代,高速的传输速率意味着会有更多的人使用网络。到目前为止,众多手机制造商也都上市了5G手机,意味着5G时代将要彻底到来。本文首先对5G技术进行简要叙述,继而分析5G手机移动通信技术发展趋势,最后对5G手机的认证进行总结。
        关键词:5G;移动通信技术;关发展趋势;认证
        相比传统的4G、5G速度大幅度提升,5G网络的理论速率达到了10G,而4G LTE网络的理论速率是150Mbps。5G网络基站密度大,据有关数据显示,5G基站的数量将会是4G基站数量的十倍。5G基站采用了小天线,形成天线阵列。5G还能承载更多的流量。5G智能手机的上市,打开了5G时代的大门,未来的通信行业,5G技术必将得到更为广泛的应用。
        一、5G移动通信的优势
        有句话叫“4G改变生活,5G改变社会”,第五代移动通信技术是第四代移动技术的升级和延伸,具有带宽更大、低时延更安全的特点,该技术在通信领域是一次十分重要的突破,再加上现如今万物互联,手机可能是其中最重要的一个工具。5G时代,所有东西都可能连接网络,实现万物互联。如此一来,手机很有可能成为这些联网设备的中心控制端。5G技术的优势主要体现在传输技术、发送技术。相比于4G技术采用的多址技术,5G的核心是多址技术,这种技术的传输速率已经超过1000兆比特。但是随着通信网的数据量增多,对速率有着更高的要求。5G技术则在此基础上采用NOMA技术作为多址技术。在信息传输上,由于现在移动设备的发展越来越成熟,移动数据量的增多对传输网络的要求越来越高,5G 技术所研发的高频传输技术,提升了无线通信可利用的频带,改善了频谱资源短缺的现象[1]。
        二、5G手机移动通信技术发展及优势
        (一)运营商的5G部署路径
        截止到现在,全球有380家运营商正在以测试、试验、试点、计划和实际部署的形式投资5G网络;其中88家运营商已经宣布他们的网络已经采用了3GPP标准的5G技术。其中,运营商的5G部署主要体现在下面三个部分:(1)非独立部署(NSA):LTE+5G NR毫米波。(2)非独立部署(NSA):LTE+小于6GHz NR频段。(3)独立部署(SA):就是直接部署一张完整的5G网络,简化了非独立部署向5G 核心网迁移的过程。
        (二)LTE Cat1的技术背景
        在2009年的时候,3GPP便已经发布了Release8版本,此时LTE正式被提出,同时也推出了LTE五个终端类别。之后又陆续推出新的版本,并且定义全新终端。在R12当中,新添加了终端等级Cat.0,放弃了对于MIMO的支持,简化成为半双工,速率在最高的时候也降低到了1Mbit/s,终端的复杂度降低到了普通LTE终端的40%,由此以来,将会初步达到物联网的成本要求。
        (三)LTE cat1 的发展及优势
        伴随着5G建设的速度加快,所有的运营商将会面临着网络合并挑战,从长远的角度看来,加快推进2G网络和3G网络的清频并向4G网络和5G网络,将5G网络技术迁移到全球范围内已经是大势所趋。随之而来的,便是取代2G语音交互以及数据业务。在未来的三年到五年时间里,Cat.1将会逐渐成为蜂窝物联网最为主要的通讯制式。大多数通讯设备在使用的过程中,处于窄带方面以及低速业务,从而意味着Cat.1所面对的是千万级甚至是亿万级的市场。其所具备的优势是成本优势、速度优势、灵活优势和胜任语音。


        三、5G手机的认证研究
        5G 未来的三大应用场景:第一是面向增强型移动宽带(eMBB),就是我们通常说的毫米波above24 GHz(mmWave);第二个是低时延高可靠(uRLLC),就是我们通常说的sub6G;第三个是低功耗大连接(mMTC),就是below 1GHz。
        对于5G的手机认证,如同2,3,4G手机一样,只是增加了5G的频段部分,因为5G频段的测试标准与2,3,4G不一样了,所以不管法律法规或者一致性的认证,都对5G’手机有了新要求。下面分别列出来各认证部分的认证标准要求:
        (1)欧盟RED:5G终端需符合RED指令要求。
        传统频段目前确定可使用700 MHz, 800 MHz和1.5 GHz,其他频段900MHz/1800MHz/2.1GHz/2.3GHz/2.6GHz仍在讨论中。对新频段3.5GHz和26GHz频段用于5G目前已在欧盟成员国内达成协调一致。高频使用仍在评估中,包括40GHz、60GHz。测试标准方面:RF测试标准由ETSI标准组制定,主要基于3GPP标准进行制定,目前针对5G部分尚未正式启动,因ETSI标准制定周期较长,在正式标准出台前可参照3GPP标准测试;EMC可参照LTE标准EN301 489-52进行测试;Safety可选择通用标准EN60950-1或EN62368;RF exposure评估,对于便携终端,sub-6GHz频段可使用现有SAR测试标准EN62209-1/-2进行测试,对于毫米波频段,由于现有标准仅到6GHz无法用于毫米波,需考虑IEC TC-108工作组的进度,参照电磁辐射章节。
        (2)美国FCC:为加速5G在美国的部署,美国联邦通讯委员会FCC已开放或计划开放多个频段供5G使用。
        测试方面sub-6GHz的频段由于和传统LTE频段重合,可使用现有LTE频段对应法规,包括part22/24/27/90,若支持Massive MIMO还需执行PAG流程与FCC确认测试方法。目前以开放用于5G频段包括:低频600MHz,中频2.5GHz/3.5GHz/3.7GHz,高频频段24GHz和28GHz并将于年底进行拍卖,并计划于2019年下半年开放37GHz、39GHz和47GHz频段。测试标准方面,针对毫米波频段FCC联合C63标准组成立联合工作组制定毫米波测试标准。
        结语
        综上所述,随着流量的增多,4G技术已经逐渐无法满足用户需要,5G移动通信带来了新的发展空间,目前,我国的5G技术在国家上都处于领先地位,充分的体现出我国的科技水平,随着创新的步伐不断迈进,5G技术水平将会越来越高,在大数据、物联网的推动下,5G移动的前景将会越来越好,应用范围将越来越广,5G移动通信技术的全面应用必然会开启一个崭新的技术时代。
        参考文献
        [1]王伟.5G移动通信技术发展与应用趋势分析[J].中国新通信,2020,22 (8):34.
        [2]谢振.5G移动通信技术及发展趋势研究[J].数字通信世界,2020,(5): 68,153.
        [3]石林.探究5G移动通信技术下传输未来发展趋势[J].中国新通信, 2020,22(05):35.
        [4]2018年物联网市场发展趋势:NB-IoT技术、NB-IoT产业链、物联网产业链发展分析[OL].中国信息产业网,2019.10.17.http://www.chyxx.com /industry/201910/794092.html.
        [5]陈凯,徐菲.新一代蜂窝物联网热点技术对比解析[J].电信网技术,2017(05):1-3.
        [6]深度解读eMTC和NB-IoT技术对比[OL]通信人家园,201.05.21. http://www.txrjy.com/thread-1031940-1-3.html.
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