摘要:5G无线通系统的出现再一次颠覆了人类的认知,同时也使得人类在日常生活中获得了更加优质的技术服务。为了确保5G无线通信系统能够尽早投入使用,本文将针对5G通信系统设计、运用中涉及的关键技术进行研究。
关键词:5G无线通信系统;设计;关键技术
引言:在设计5G无线通信系统的过程中,为了满足新时代发展对通信系统的使用需求,只有合理引入、使用异构无线通信技术、低功耗广域网络技术、云计算技术等,才能提高5G无线通信系统设计、使用效果。
(一)概述5G通信技术相关内容
1、5G无线通信技术涵义
第五代移动通信技术即常说的“5G无线通信技术”,当前5G通信计数在移动通信领域的定义尚未确定,属于4G通信的拓展;基于速度方面分析,其实现了10Gb/s的网速,不过就当前的发展形势来看,5G通讯还无法在短时间内完成部署、推广。
2、无线通信系统中无线网络技术的类别
2.1软件定义的无线网络技术
即在数据转发层中剥离网络控制功能,并通过中心控制器软件统一管控基础设施动作,通常控制器可以完成对计算机转发路径等的感知。通过软件定义网络,使基础设备更加精简,提高了运营商全局管理、控制的能力。将软件定义引入无线网络思想,打造软件定义无线网络,将使其对比传统无线网络结构更具网络资源整合优势,还能提高网络控制性、创新效果等。
2.2网络智能化技术
通过该技术可改善网络的自由配置、自愈合等自组织能力,有助于为网络自动实时网络规划、故障清除、维护等提供保障,减少了人力、物力、财力资源的消耗。通过运用网络智能化技术,将优化传统的移动网络部署及运维工作模式,降低了资源的耗损。当前,无线传输技术、无线网络结构在5G移动通信系统中被广泛运用,这提高了网络自主运营方式的复杂性。不过,在5G移动通信网络建设中网络智能化技术已经成为了核心关键技术,是系统建设不可或缺的技术之一。[1]
2.3内容分发网络技术分析
该技术指通过最大努力将网络中对数据传输速度、稳定性造成影响的因素规避,提高传输内容的速度、稳定性。比如,将节点服务器安放在网络各处,建造以互联网为基础的智能虚拟网络,该技术可结合网络流量及所有节点负载及连接、用户距离等信息,重新把用户需求导向距用户最近的服务节点中,该方法可提高用户获取信息速度、解决网络拥挤问题。
(二)5G无线通信系统设计涉及的关键技术
1、异构无线通信技术分析
1.1小区部署
该技术操作方式为:在小区辖区里,结合小区真实状况,把网络信息能力好的小型基站科学的安置在合理的位置,提高小区里网络传输信息的速度、拓展信息存储量,打造宏蜂窝网络模式。
1.2 D2D
异构无线D2D通信技术负责在规定范围的地区中,满足其信息数据发展使用需求,其通过改善传递信息数据效果的方式,实现预期传输目标,从而完成改善网络系统灵活性的目的,以此实现提高网络系统信息数据传输速度、数量的目标。
2、低功耗广域网络技术分析
常见的CAT-M1、CAT-NB1、Lora等低功耗广域网络技术由于具备成本低廉、功耗小、连接数量大等优势,已经在5G时代被广泛运用。不过这些技术特点也存在矛盾,比如“人类想利用降低功耗的方式,让物联网终端在完成数据发送后及时步入睡眠状态或减少覆盖面积,从而增加电池使用时间;”但是,“人类又必须通过提高每bit的传输功率与降低数据速率的方式增加覆盖面积;”所以,在各类使用现场中通过分析,探求平衡矛盾的点,成为了低功耗广域网络技术长期研究的重点。在4G时代已定义了NB-Io T和LTE—M两大蜂窝物联网技术,NB-Io T和LTE—M将继续从4GR13、R14一路演进到5GR15、R16、R17,它们属于未来5GmMTC场景,是5G万物互联的重要组成部分。[2]
3、云计算技术也是不可或缺的技术
研究发现,全世界的网络连接量已经超越了500亿大关,而通过云计算技术平台分析、存储网络数据,有助于终端设备计算机分析能力的突破,还可以促使通信传输速率、数据计算能力得到改善。通过在通信系统中引入云计算机技术,不仅可使有效应用率得到提升,还能对通信系统模式、方法进行完善。现如今的通信系统当中只有5G通信系统优势突出、潜力巨大,所以要做好云计算技术的融合运用,才能使5G连通在线服务器优势得到发挥;同时,要做好分布式网络资源高集成性能的发挥与大数据精确计算,才能实现为用户普及、共享数据的目标。另外,可引入离线阶段算法等,通过结合移动云计算技术及5G通信技术系统的方式,加大压缩数据的密度、拓展存储数据的容量,保证云计算存在的延时性缺点得到规避。
4、空口技术分析
5G无线通信系统是集中了大量信息技术优势而产生的,比如空口技术就是其中之一。虽然空口技术在4G无线通信系统中也有应用,但在5G无线通信系统中使用后,其数据传输速度、数量、使用灵活性等方面的表现却更加优秀。口空技术具备诸多优点,且使用要求较高,使用时要符合以下要求:
一是,引入的空口技术应具备将1G/s的网络信息传输速度宽带带动的能力,这样有助于用户在对该技术使用时获得高速、灵活的下载速度与服务,从而改善用户的网络体验效果。
二是,空口技术对传感器种类、信号提出了明确要求,如应用空口技术时,应引入物联网传感器使用,空口技术通过搭配物联网传感器将形成VB效果突出的网络通信系统,从而使规定范围中的网络信号强度得以增强。
三是,动态空口技术作为5G无线通信系统常用空口技术,应合理运用SCMA、F-OFDM等技术,满足动态空口技术的实际使用需求。[3]
结束语:综上所述,5G无线通信系统是未来世界通信领域的必然发展方向,做好5G无线通信系统涉及的关键技术研究、分析、应用,才能提高5G无线通信系统运行效率、推广效果等。
参考文献:
[1]关于面向5G无线通信系统的关键技术分析[J].黄韶华,叶国超.现代信息科技.2019(16):74-75
[2]5G无线通信关键技术及其发展现状[J].高婷.数字通信世界.2019(09):110+134
[3]面向5G无线通信系统的关键技术探讨[J].滕楠.信息通信.2019(09):191-192
作者简介:黄磊(1983),男,汉族,湖南省沅江市,本科学士学位,研究方向无线通信技术类。