5G网络技术与业务应用
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1.1.3 解决移动通信发展基本矛盾的途径

结合香农公式的基本结论,从无线网络技术的角度出发,主要存在5种途径用于解决移动通信发展的基本矛盾。

1.频谱资源的有效利用

频谱资源是移动通信网络发展的基础和根本,通过配置更多的频谱资源将会为无线网络提供更大承载容量,在保证更多用户获得更高传输速率的同时,也为更多的业务支持和更好的业务体验提供了保障。

2.异构负荷分担

随着低频段资源的逐步匮乏和网络建设成本的日益增加,通过不同制式的无线网络共同承载业务流量,成为移动运营商缓解网络负荷过重、提升网络承载能力的重要手段。

3.室内话务有效吸收

在当前移动通信网络中,数据业务呈现出逐年递增的态势,预计5G数据业务流量也将延续这一趋势,室内话务的有效吸收将是提升用户速率和业务体验、拉动流量快速增长的重要途径。

4.提高频谱利用率

提高频谱利用率就是在单位带宽中提供更高传输速率,它是解决移动通信基本矛盾的重要途径,也是根本途径。随着“移动互联网”“云计算”“物联网”等技术的快速发展,现有移动通信网络远远不能满足人们日益增长的数据业务需求,5G以其可与有线宽带相媲美的峰值速率,以及更低时延和更好移动性等优势,逐步成为缓解基本矛盾的首要选择。

5.多天线发射与接收

设定n为发射天线数量,m为接收天线数量,多入多出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)天线配置可表示为n×m,信道容量可表示为

C=min(n,m)×B×log2S/N

MIMO系统容量会随着发射端或接收端天线数中较小的一方min(nm)的增加而线性增加,多天线技术没有突破香农公式定义的极限,而是相当于多个单信道的组合。多天线技术获得的增益主要包括阵列增益、功率增益、分级增益、空间复用增益和干扰抑制增益。