5G移动通信技术特点及场景应用

发表时间:2020/10/13   来源:《城镇建设》2020年第19期   作者:宿全伟
[导读] 伴随信息技术的高速发展,移动通信经历了从1G、2G、3G到现网应用的4G网络的不断革新与进步
        宿全伟
        山东海科信息技术有限公司  山东青岛  266000
        摘要:伴随信息技术的高速发展,移动通信经历了从1G、2G、3G到现网应用的4G网络的不断革新与进步,但近些年来随着智能终端的大量普及,使得数据通信呈现出了爆发增长的趋势,5G移动通信成为了满足日益增长移动数据需求的必然产物。本文重点对目前阶段5G移动通信技术特点及其应用场景进行了探讨。
关键词:5G;移动通信;技术特点;场景应用
1  5G移动通信技术的特点
1.1频谱的利用率高
        在5G移动通信技术中,高频段的频谱资源被广泛运用。但是对目前的科技水平而言,由于会受到高频段无线电波的穿透能力影响,高频段频谱资源的利用率虽然不会影响到光载无线组网、有线与无线宽带技术的融合等技术的运用,但是还是会使其受到一定程度的限制。
1.2系统性提高
        伴随着移动通信技术的出现,很多人将目光聚集在移动通信的系统性之上。移动技术不断发展和进步,让用户对移动通信技术的系统性提出更为严格的标准和要求。即将推出的5G移动通信技术将把系统性传输能力作为研究的一项重点工作。5G技术的开发,要在原有的基础上进行,保留原有的优势,并全面改进以往的点对点的通信传输技术,从而充分满足用户的传输需求,开发多点、多变甚至是多面的传输形式,在范围之内提高移动通信系统的整体性能。
1.3联网设备增加
        移动通信技术的发展好坏,与接入设备数量息息相关。现阶段的4G移动通信技术能保证500部左右的设备同时接入,这个数量虽然看似庞大,但实际上,随着用户的需求及传输量不断增加,整个网络承受巨大的压力。因此,只有通过技术升级才能更好推动日后通信技术的发展,保证1000部设备同时联入,并且做到互不干扰、互不影响地开展传输工作,这就在很大程度上降低对通信能源的消耗,提升信息传输的效率,从而还能够降低成本。
2  5G移动通信技术中的关键技术
2.1多载波技术
        5G移动通信的数据传播速度极快,最佳状态可达到1GHz标准。这种发展形势离不开当下我国移动通信网络中OFDM技术的有力支撑,应用优势体现在频谱效率和抗多径衰落等方面。若将此技术应用于大面积宽带频谱中,将难以有效发其性能挥。也就是说,现阶段它的应用仍旧存在不足。但是,多载波技术的运用可妥善解决这一问题,利用发送端的作用调制滤波器组,借助滤波器的应用优势使得多载波运行更加高效、科学。
2.2全双工通信技术
        全双工通信技术的利用体现了灵活性,能大大提高频谱应用效率,甚至提高1倍以上,实现同区域、同频谱以及同时间的数据传递,减少了无线资源的无功消耗。此外,解决了数据传输过程中的干扰问题。但是,在MIMO系统中的应用效果仍需进一步验证。
2.3大规模MIMO技术
        无线通信系统的建设工作中可有效利用多天线技术提高数据传输速度和频谱效率,保证数据传输过程中的可靠性和安全性。不仅如此,还可借助MIMO技术增加信道容量,同时增加天线容量和系统内部容量。通信网络基站的建设环节充分利用MIMO技术,可同时设置许多天线,使建设过程更加有效、便捷,且能在同个视频资源为客户提供高质量的服务。最后,此技术的应用还能提高空间分辨率,且效果显著,大大减少了外界干扰,确保了数据传输的准确性。
2.4异构超密集部署技术
        异构超密集部署技术的应用优势,主要体现在可有效解决超密集异构网络中的部署问题,运用小区分裂的方式减少节点距离半径,不断分裂。在此之后,除了空间有所扩大外,还将有效增加节点数量,从而确保部署密集度。经过分析和探讨发现,在5G移动通信技术的应用和发展过程中,应当达到当下节点部署密集度的10倍以上,缩短节点距离,保证激活用户数量和节点数量,确保密集异构网络数据传输效率,使之更加安全、可靠。
2.5自组织网络SON技术
        5G移动通信网络的运营环节,部署和维护是必然手段,要求安排相关的技术人员专门负责。

这一环节运营商投入了海量资金,以确保网络系统的高效运作。SON技术的应用,体现出极大的应用优势,不仅减少了物力、资金以及人力方面的投入,还相应减少了资源应用,妥善处理了人工无法配置和优化的各类网络问题。此外,SON技术的应用还能为网络的智能运行提供保障,针对性地进行智能维护和智能部署,使5G移动通信网络运行速度更快。但是,与4G网络相比,它的运行结构更加繁杂,网络管理过程极具难度。所以,需有效发挥SON技术的价值,确保网络运作效率,力求为用户提供高质量的网络服务。
3  5G技术的三大应用场景
3.1增强移动宽带(eMBB)
        对应5G高速率的特点,峰值速率可达Gbit/s的标准,网络直播、高清视频转播和VR体验等直接体现在这个场景上。
        2019年央视春节联欢晚会深圳分会场,央视与中国联通和华为公司共同合作实施,采用4K高清加5G传输测试,通过5G网络给全国电视观众带来了全景预览春晚候播大厅和分会场的全新体验。
        2019年3月全国两会召开期间,江苏省广播电视总台在北京首次使用5G将北京演播室信号传回南京。
        2019年4月人民海军建军70周年仪式,全程采用5G视频直播。
3.2大规模物联网(mMTC)
        5G的超大网络容量,具有提供千亿设备的连接能力使人与机器、机器与机器的通信成为可能,促进了大规模物联网的发展。
3.3超高可靠超低时延通信(uRLLC)
        5G超高可靠低时延通信,可以实现探测到障碍后的自动驾驶汽车响应速度比人的反应更快,加快了自动驾驶汽车和智慧交通的蓬勃发展。
4  5G移动通信技术的发展前景
4.1万物互联
        随着4G网络的发展,出现了智能家居行业,但属于起步时期,4G技术与“万物互联”之间存在差距。若实现5G技术,就能够利用它超大的流量、极短的延时、较低的功耗等达到“万物互联”的需求。在未来的发展中,5G技术还能够推动物联网的迅速发展,并逐渐应用到交通行业和自动化领域中,真正实现“万物互联”。
4.2生活云端化
        进入5G时代之后,用户就能够随时播放4K,甚至8K的视频,而且云技术也有了突破性的进步,这些改变了人们的生活和生产方式。同时,在高速率的网络环境下,云盘会逐渐代替硬盘,让用户可以不受空间与时间的限制,随时向云端输送大文件。5G云化的发展方向将从中心云到边缘云,再到移动设备云。随着智能设备的普及,人们对移动数据业务的需求量和依赖程度越来越大。未来提高网络速度,可以依靠无线网络信息,给人们提供更多的关联服务,从而给人们更好的体验。除此之外,移动设备能给人们提供计算与存储的“资源”,这样可以形成移动设备云。
4.3实现智能交互
        5G技术具有较高的数据处理效率和吞吐量,能够达到人工智能交互和数据交换的要求。5G技术的延迟时间非常短,只需要1ms,能够满足智慧城市、远程医疗、虚拟现实、无人驾驶、VR直播等成果的实现。智能交互的应用范围非常广,电器、汽车、门锁、监控、穿戴设备、桥梁、建筑等都能实现联网。除此之外,社会各界人士都大力关注5G技术,并能利用其来监管城市发展和社会建设,有利于社会的良好发展。
5  结论
        综上所述,在5G移动通信技术即将到来的时代背景下,网络用户提高了通信技术的应用要求。因此,有必要加快5G移动通信技术的发展步伐,总结5G移动通信技术的应用特点,明确其核心技术手段,确定5G技术的发展方向,保证通信过程的高效性,并拓展覆盖范围,使之更加灵活化、智能化,为我国社会经济发展提供技术保障。
参考文献:
[1]何晓明, 于良, 柴跃林,等. 5G移动通信技术的特点及应用探讨[J]. 科学与信息化, 2019(11):29-32.
[2]孙兆兵. 5G移动通信技术的特点及应用探讨[J]. 数字化用户, 2019(12):34.
[3]胡万里. 5G移动通信技术特征及应用场景分析[J]. 保密科学技术, 2019(1):12-15.
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