5G通信技术应用场景和关键技术策略 姜化奎

发表时间:2020/9/8   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:姜化奎
[导读] 摘要:5G时代是一个充分展现人性化的时代,更加注重关注人类并为人提供最为优质的服务,5G时代也推动社会发展实现了互联网变革。
        中国联合网络通信有限公司东营市分公司  山东东营  257000
        摘要:5G时代是一个充分展现人性化的时代,更加注重关注人类并为人提供最为优质的服务,5G时代也推动社会发展实现了互联网变革。其中,新兴的人工智能可在提高日常工作效率的基础上,不断推动智能化的完善与升级,为社会发展找到更适合的方向并发挥带动作用,由此可见,顺应人类与社会发展要求的5G通讯技术时代将成为一种必然趋势。5G技术具有更高的速率、更大的宽带和更强的通信能力,也是面向用户体验和业务应用的智能网络。本文就主要对5G通信技术应用场景和关键性技术做出了简要分析。
        关键词:5G通信技术应用场景关键技术
        引言
        5G 网络相比 4G 网络的传输速率快数百倍,超快网速和超低时延能带来更佳的体验感。5G 时代是一个充分展现人性化的时代,更加注重关注人类并为人提供最为优质的服务,5G 时代也推动社会发展实现了互联网变革。其中,新兴的人工智能可在提高日常工作效率的基础上,不断推动智能化的完善与升级,为社会发展找到更适合的方向并发挥带动作用,由此可见,顺应人类与社会发展要求的 5G 通讯技术时代将成为一种必然趋势。
        1.5G通信技术的特点
        1.1可靠性
        以满足用户使用需求为开发基准,在电网组网环节中,创新和开发来源于资源化的整合,提高了网络的吞吐量,并为用户提供了更加优质的服务体系。对于5G通信技术来说,其可通过无线传输,实现对网络拓展的系统容量提升,将信息数据的传输稳定性与技术自身的稳定性相互关联,不断扩大庞大的系统性容量,为人们的社会生活质量提供更加稳定的无线化通信服务。
        1.2扩展性
        以包容、整合的技术创新理念为主,依据原有通信技术特征,结合用户的使用需求,5G技术实现了通信技术的创新性拓展,并在此基础上,增强了用户的多元化体验需求,并对用户的感知信息等进行了调研分析,评估出5G技术的发展必要性。从5G通信技术的测试环节看,2017年我国首次针对基站覆盖能力进行了可行性测试,测试结果为:在3.5GHz频段下可保持100Mbps的下载速率,且在此下载速度的基础上,可覆盖通信网络距离超过2km,与4G基站(2.6GHz频段)的基站网络覆盖能力相当,同时可以满足不同基站对不同频段网络覆盖能力的需求。
        1.3节能性
        可通过整合网络资源,对信息组织网络、中心网络等进行资源整合,以降低网络建设的成本,提升网络化信息的交互速率并促进5G通信网络技术的显著性提升。在节能性上,主要体现在耗能区间的控制,电信运营商的运营成本等,在节能性的基础上,能够高效地节省通信技术使用成本,并完善通信技术的活动空间,提升用户使用质量,让其在市场竞争中更具灵活性。
        2.5G通信技术的应用场景
        2.1增强型移动宽带
        增强型移动宽带在4G网络当中的应用可以很好地满足一些热点区域高容量和连续广域覆盖相关需求,在一定程度上提升了用户的体验性能,这种技术的应用,其主要作用就在于实现超高清视频和极致的通信体验等大流量业务为,将其应用奥5G网络当中可以使网络更加稳定和快速。
        2.2超高可靠与低时延通信
        低时延和超高可靠通信常用于对人和物之间的通信与控制,这种技术在实际生活中比较常见于车联网或者是工业控制等一些对可靠性和时延要求比较高的行业,实践证明其可以实现毫秒级的时延,给用户提供非常好的低时延体验,也正是因为5G技术具有这一应用特征,所以目前被应用于无人机和自动驾驶等场景当中。
        2.3大规模机器类通信
        这种通信技术的出现主要是为了更好地满足物与物之间的通信需求,其应用场景主要是以传感采集和数据为目标。比如,森林防火、环境监测还有智能农业等多个领域,在保证用户体验效果基础之上,大大降低了应用成本和功耗。在智慧城市建设过程中应用5G通信技术可是实现对城市各种基础设施的智能化管理,保证其运行过程的稳定性和可靠性,有效增强了城市各项功能。

我国由中国移动、河钢集团以及华为公司三家企业联手打造的“5g+智能制造”合作协议,通过三家企业的共同研发实现了大数据、5G、云计算和人工智能技术的一体化,创建一个良好的互联网工业合作平台,有效推动我国钢铁制造业向着智能化、网络化和数字化方向发展。
        3.5G通信技术的关键技术
        3.1无线传输技术
        3.1.1超宽带技术
        超宽带技术(UWB,UltraWideBand)是一种新型的无线通信技术。它最主要的特点是,直接对信号进行调制,使得带宽可以达到GHZ的级别。同时提高了数据传输速率,可以分辨纳秒级别的时间,相比于蓝牙技术和Wi-Fi技术,超宽带技术大大降低了时延。同时UWB技术不需要载波,只在发送信号是需要消耗能量,所以具有低能耗的特点。将UWB技术结合在5G通信系统中,对智慧交通领域的发展起到了很大的推动作用,提高了系统在车辆位置、车间距离、快速反应能力。装载了UWB技术的汽车具有了防碰撞和检测障碍物的能力,尤其在停车过程中为驾驶员提供了周围环境的信息。超宽带技术在对时间把控要求非常高的制造业中也可以发挥作用。综上所述,超宽带技术为5G通信技术在低时延、低功耗方面的应用提供了技术支撑。
        3.1.2大型MIMO技术
        此技术通过使用多种天线对同一信号进行同步收发工作,通过多种天线不同的特性来提升接受和发送能力,即多入多出。MIMO技术可以在不增加带宽的前提下将信道容量提升数倍,所以MIMO技术被称为5G通信的核心技术。在4G时代中,OFED(正交频分复用技术)技术推动了多天线技术的发展,让天线信道从2T2R增加到8T8R,最后实现了8T16R的信道发展。假如增加天线的数量,就可以维持几十个相互独立的空间数据流,进一步提高频带利用率和信道容量,从而使得5G技术可以支持的终端数量极大增加。
        3.1.3非正交多址技术
        多址技术也是无线通信的基础技术之一,每一代无线通信技术的革新都伴随着多址技术的进步。随着网络需求的不断扩张,多址技术也需要再一次的革新,传统的正交多址技术的性能已经难以满足现在的需求。时分多址是将时间域等量的划分为数个小时间域,每个用户在自己的小时间域中发送和接收信息。频分多址是将频域等量的划分产生等量频段的信道,每个用户使用各自的频段收发信息。这两种方法的缺点是不能无限的分割时间域和频域,以免造成严重的互相干扰。4G中广泛应用的正交多址原理是分配地址码,只有同样的地址码相乘求积分等于1,不同的地址码相乘求积分等于0(即地址码满足正交)。这种方法缺点是没有足够的地址码。因此,在5G通信系统中需要引入非正交多址技术,以满足越来越多的用户需求。
        3.2智能化技术
        在人工智能技术的引领下,5G通信技术的未来发展方向也将向智能化靠拢。随着互联网资源的融合,物联网技术的发展有目共睹,在人们日常生活中,智能家居、智能产品的种类及功能呈现出多样化发展,且不断地融入到人们的日常生活中,与人们的生活与工作呈现出息息相关的关系。例如,与人们的日常家居生活和工作息息相关的智能家电、手机及扫地机器人等智能化产品上,如何将5G技术充分地融合到智能化产品中,需要结合设计人员的基本化思维,不断地进行研究和探索,加大5G技术的应用层次,满足多种智能化产品的应用与构建。并在使用的过程中,构建庞大的应用数据库。另外,在5G通信技术的研发与应用中,可通过提升通信技术的服务水平、服务个性化水平等,为用户营造全新、畅通的生活服务模式。
        结束语
        综上所述,5G通讯技术的发展是社会发展的必然产物,物联网时代的到来,会极大地改变人们的生活方式,利用互联网将各种技术和发展理念进行融合,将促进社会的快速发展。
        参考文献:
        [1]米胜凯.试析5G通信技术应用场景及关键技术探讨[J].数字技术与应用,2019,37(04):21+23.
        [2]吴泉.5G通信技术应用场景及关键技术分析[J].网络安全技术与应用,2019(05):61-62.
        [3]黄桔林,卢旭文.5G关键技术:D2D通信技术应用[J].电子技术与软件工程,2019(16):35-36.
        [4]黄宗伟.5G通信技术应用场景及关键技术[J].电子技术与软件工程,2019(15):19-20.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: