摘要:由于互联网的快速发展,各个行业之间的竞争也越来越激烈,4G通信技术对社会的发展带来了很大的积极影响,然而,在高速发展的今天,为了满足社会的发展的需要,4G通信技术已经满足不了当前社会的发展步伐,从而,推动了5G通信技术的产生。特别当前新兴的人工智能,不仅会提高日常的工作效率,还推动了当前智能化的不断完善与升级,逐渐的向更好的方向发展。5G时代的到来,对社会来说又是互联网发展的一个变革,对社会的发展起着带动作用。5G时代是一个更加人性化的时代,会加大对人的关注度,以提供最优质的服务为社会。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对5G通信技术应用场景及关键技术提出了一些建议,仅供参考。
关键词:5G通信技术;应用场景;关键技术
引言
5G无线网络通信技术是社会发展过程中的必然选择,因此,我们应该在确保目前该技术的现有优势的基础之上,不断创新该项技术,及时解决该技术使用过程中面临的各种问题,从而在整体上优化5G无线网络质量。
1、5G通信技术的应用场景分析
1.1增强型移动宽带
增强型移动宽带应用于4G网络,需要满足连续广域覆盖及热点地区高容量的需求,在移动型宽带业务的场景下,能够进一步提升用户体验等性能,其应用作用主要在于追求人与人之间极致的通信体验、超高清视频等大流量业务。增强型移动宽带在5G网络上的应用,能够获得更快速、更稳定的使用。
1.2大规模机器类通信
大规模机器类通信,主要实现于物与物之间的通信需求。主要面向于以数据和传感采集为目标的应用场景,例如,环境监测、森林防火以及智能农业等,为用户实现超低的功耗和成本。通过5G通信技术在建设智慧城市的过程中,可以对城市设施等进行智能化管理,确保其稳定性,增强了智慧城市的各项功能。河钢集团、中国移动、华为公司在石家庄就联手打造钢铁行业“5g+智能制造”标杆签署战略合作协议。三方将基于河钢应用场景,成立联合研发机构,融合5g、人工智能、大数据、云计算等新一代信息技术,共建工业互联网平台,实现“5g+智慧工业园区、5g+智慧工业港口、5g+智能工业制造”三个领域的技术突破,促进钢铁制造向网络化、智能化、数字化转型,实现高质量发展。
1.3超高可靠与低时延通信
超高可靠与低时延通信针对人与物之间的通信和控制,主要在于互联网的应用场景,主要面向对时延和可靠性要求极高的车联网以及工业控制等工业需求,能够实现毫秒级的时延,保证用户高可靠的低时延的体验。5G网络这一特点,能够使其应用在自动驾驶及无人机等场景等。
2、面向5G的承载网需求和挑战
我国的通信技术的快速发展对全球的发展来说,起着一定的促进作用。然而,在如今也面临着许多挑战,这也是当前社会所关注的问题,由于技术发展还不成熟,存在的缺点比较多,这就需要根据当前社会发展的需要对自身的存在的问题进行完善。由于5G技术还不普遍使用,只是刚刚流行存在着一些缺点。4G技术是当今社会的普遍应用,要想把5G技术广泛地应用在社会中这不是一件容易的事情,面临着巨大的挑战。
3、5G通信技术关键技术
3.1多天线传输技术
该技术能够十倍百倍地提高网络通信系统的容量,可以降低不同用户之间的相互干扰,扩大无线网络的信号覆盖范围,与3G的2×2MIMO以及4G的8×8MIMO天线相比,5G的基站建设需要使用更多的天线,数量将达到近百根,可以从时间领域、空间领域及频率领域等多个维度提高能量的使用率以及对频谱的利用效率。
3.2超密集组网技术
该项技术的实现可以依靠增大基站的密度,特别是小型的通信基站的部署在一定程度上有效增大了频率复用效率,建立了系统完善的通信体系。该项技术主要由两大部分组成,一个是无线物理技术,另一个是虚拟层技术。前者主要包括多址技术、编码技术及MAC技术等。这些技术的应用,大提高了5G网络的频谱带宽的利用率,同时还进一步增强了网络热点的信号强度,可以满足用户在不同场景中的通信需求,消除通信的盲点,扩大网络的覆盖范围,提高5G通信系统的容量,令5G网络的结构呈现出立体化的特点。虚拟层技术指的是利用单层的实体网络,搭建多层的虚拟网络。虚拟网络最主要的平台是宏基站,负责对虚拟层做出指令控制,达到高效管理的目标。在虚拟层的支持下,技术工作者能够实时调控单载波及多载波,实现对5G网络的动态监管。电信运营商可以按照业务的种类以及用户的实际通信需求,灵活地调整网络配置,提高对网络资源的利用率,以免存在资源配置不均的问题,保证通信服务的优质、高效。
3.3大规模MIMO技术
MIMO技术(多输入输出技术)之所以能够被广泛地应用于无线通信网络的构建过程中,是凭借自身的技术优势:有效提升频谱效率,增强信号传输的质量与提高信息传输的水平。在5G无线通信网络下,大规模MIMO技术之所以能够满足高速数据传输业务的使用需求,是由于与传统MIMO技术相比较,其频谱效率比之增加3~5倍,使得其无线网络信息数据获取的渠道得到较大幅度的提升,并确保信息能够高速稳定的交互。无线通信技术从1G发展到5G,在频分复用、时分复用等技术充分使用仍无法满足无线网络大容量、高速率的需求的前提下,5G网络使用大规模MIMO结构,无线侧设备(基站)与无线终端(手机等)均使用多组天线同时发送及接收无线信号,通过空分复用实现频谱效率提升。
3.4频谱及标准关键技术
5G标准频谱主要集中在中高频段,从3.3~39GHz之间被划分成多个频段。相较于前几代移动通信技术,5G所采用的中高频段传播损耗较大,网络覆盖所需要的成本较高。其在上下行解耦、大规模MIMO、波束聚合、波束赋形等方面需要更多的关键技术支撑。根据2018年全球移动设备供应商协会(GSA)发布的报告,全球已经有17个国家计划或已经发布了5G商用牌照,我国工业和信息化部颁布的5G标准中,通信频段主要分布在3.3~3.6GHz和4.8~5.0GHz之间。
3.5同时同频双全工技术
数据信息在通信网络传输的过程中,难免会受到环境、气候因素的影响。为了能够解决外部环境或气候因素对5G通信网络数据信息传输的干扰,5G通信网络采取了同时同频双全工技术方案。同时同频全双工技术是指,无线通信设备使用相同的时间、相同的频率,同时发射和接收无线信号,同时同频全双工技术理论上可以使无线通信链路的频谱效率比传统的时分双工技术提高一倍。同时同频双全工技术方案使得通信网络在接受同频信号的同时,能够对信号发射机的干扰信号进行消除,从而增加频谱的运行效率。
结束语
5G通信技术的发展是社会发展的必然产物,为了满足当前的社会发展需要,各个行业都在提高自身技术。物联网时代的到来,会极大地改变人们的生活方式,覆盖性比较强,利用互联网将各种设备相结合,一旦设备出现问题,就可以及时的反馈到有关部门。5G技术的应用在社会上对人们来说,不仅会提供更加便捷的生活方式,还会提高工作效率。5G时代的到来会带给人们更多的惊喜。
参考文献
[1]毛矛.5G通信技术应用与关键技术分析[J].中国新通信,2018,20(14):150-151.
[2]邓彧俊.5G通信技术的应用场景与发展趋势[J].计算机产品与流通,2018(03):52.
[3]佘静.5G网络的关键技术及其应用场景[J].中国新通信,2018,20(02):93.
[4]刘剑宇.不同应用场景下的5G关键技术探讨[J].中国新通信,2017,19(18):91.
[5]袁周阳,李超杰.5G通信技术应用场景及关键技术探讨[J].信息通信,2017(07):260-261.