邓大忠
重庆市信息通信咨询设计院有限公司,重庆市 400041
摘要:我国通信技术水平在不断提升,信息化时代也逐渐呈现,无线网络技术使用越来越广泛,在很大程度上促进我国通信行业的创新和发展。5G无线通信技术是以4G通信技术为基础建立的新型通信技术,具备更加高效、更可靠等优势,能够全面提升我国通信系统的信息传递效率及质量,有效促进我国通信事业的发展。
关键词:5G通信技术;无线通信;通信系统;关键技术
1.前言
我国科技水平发展非常迅猛,带动着通信技术的发展,5G通信技术的数量和技术水平也在不断的提升,5G通信技术工程成为我国现阶段通信技术的大工程,但是由于我国通信技术起步较晚,在实际应用过程中还是会存在一些问题和不足,5G 无线通信系统在新社会和新背景的应用中存在一些缺点和问题。为了能够将5G 无线通信技术全面推行至全国各地,提高用户们的使用水平和使用体验,5G 无线通信技术必须要进行大量的实践,在实践中总结不足,并根据问题不断完善自身技术,创新技术,使得5G 无线通信技术能够在生活中广泛使用,这就需要通信工程管理者和研发团队行程联动,在确保发展水平不断提升的前提下,要求降低成本,向正确的发展方向前进,此外还需要重视发展安全问题。我国信息化时代逐渐来临,人们越来越依赖手机等移动设备,5G 无线通信技术工程是一项可持续发展的项目,要做好保质保量地生活餐,并且要求工作人员在实际发展过程中做好完善的预防工作,以严格的标准执行操作,这样才有利于提升整个5G无线通信技术项目的发展。
2.5G无线通信技术的相关概述
2.15G 无线通信技术的内涵
5G 无线通信技术指的是第五代移动电话行动通信标准,也被称之为第五代移动通信技术,简称5G。5G与4G或者以往的通信技术有较为明显的差距,5G 无线通信技术的网速可达到5M/s - 6M/s,其中有一个重要的能力指标:“Gbps用户体验速率”,要想实现该能力指标,就需要包括一些新的技术,如大规模天线阵列、超密集组网、新型多址、新型网络架构等。除以上技术以外,还包括软件定义网络、网络功能虚拟化及云计算等先进技术,将用户作为发展中心,创建出更加灵活和智能的新型5G通信技术网络。该项技术通过低频 Massive MIMO 天线实现提升基础容量层,为网络通信技术提供基础的用户体验速率。在5G 通信技术中,还需要利用高低频混合组网的方式,扩大频谱的利用效率,避免浪费资源。
2.2无线网络技术的类型
(1)软件定义无线网络技术
软件定义网络能够从数据转发层中将控制功能剖理出来,由中心控制器对一些基础设施的工作进行软件控制,控制器能够有效感知网络拓扑结构及计算转发路径等,进而实现一系列的操作。软件定义网络的使用能够简化设备,使得运营商能够对全局进行综合掌握和控制。在无线网路中结合软件定义网络,能够形成软件定义无线网络,与以往的无线网络相比,能够获取更加优异的网络资源,使得异构网络更容易融合,具备较好的可掌控性,并且能够对网络结构进行有效创新,满足实际发展需求,运行更加顺利。
(2)自组织网络技术
以往的移动通信技术还需要人力进行操作和控制,针对于网络通信系统,还需要对整个系统的动态进行监测分析,这样的信息处理效率低且质量较差,并且在具体的监测过程中还需要采用大量的人力和物力进行支撑,这样就会大大加重通信工程的成本。根据相关实践分析而言,移动网络通信系统运行期间需要的成本占总工程成本一半以上,严重浪费资源,因此需要在最大程度上降低成本,获取经济效益最大化。我国网络技术发展非常快速,并且相关技术水平也比较高,在无线网络持续发展的新时代,采用传统的人力方式无法符合时代的发展需求,因此需要充分发挥无线网络中的自组织功能,通过减少人力物力实现节约成本。采用自组织技术,能够将通信系统更加智能化,实现自动配置和自主愈合的目的。无论在进行网络规划还是网络部署,都可以通过5G无线通信技术实现自主运行,这样才能有效避免受到外界环境的影响。5G无线通信系统自身具备较为复杂的结构,对其管理和控制工作较难,这就需要利用网络自组织技术进行日常维护。首先对网络实际需求进行深入分析,根据需求制定维护管理和控制的方案;其次是加强网络自组织能力的检测,对网络运行过程中存在的问题进行修正;最后严格认真按照相关规定进行实施维护方案,最终促进5G通信技术水平能够不断提升。
(3)内容分发网络技术
内容分发网络主要将网络访问作为基础,提高访问的质量,提高用户体验感和满意度。以往的通信系统在发布一些相关的内容时主要靠提供者实现,但是现阶段我国互联网技术成为大众产品,对于网络的访问量与日俱增,提供服务的服务器会存在负荷过大的问题,严重可能出现运行时效,进而造成网络拥堵的情况。一旦网络发生拥堵,那么数据传输的过程就会受到障碍,进而导致服务器瘫痪。采用内容分发网络技术能够缓解服务提供者的服务器,分散访问者,将服务器的缓存功能充分发挥出来。内容分发网络技术能够统一配置相关服务节点,用户能够利用最近的服务节点获取自己所需的数据信息,进而缓解访问拥堵的问题,解决访问失灵。我国的无线网络技术水平不断提升,国民越来越离不开移动设备,进而数据业务在拓展的同时,也会促进无线网络技术的发展。
(4)超密集异构网络
超密集异构网络主要是利用小基站加密部署提高空间重复利用的方式,进而提高5G网络的大数据流量和高数据传输效率,将超密集异构网络融合到5G无线通信网络系统中,能够加强系统的运行性能,在最大程度上提高数据的传输效率及可靠性。在目前我国相关技术发展背景下,超密集异构网络还是存在一些问题,由于节点过于密集,节点之间的距离较小,很有可能会在系统内部出现相同种类的无线接入技术同频干扰,或者不同无线接入技术在共享频谱间的分层干扰问题,要想对这些问题进行解决,还需要工作人员对5G通信技术进行进一步的研究。此外超密集异构网络系统中还会存在大量的用户部署节点,很有可能会导致拓扑结构和干扰图样的大幅度动态变化,为后续的运行问题解决及日常维修工作带来一定的影响,这就需要相关工作人员对上述提到的动态变化进行研究和检测。
2.35G无线通信技术的未来展望
我国5G无线通信技术起步较晚,目前仍出现实验和试用阶段,在全国范围内并没有得到普遍试用。但是5G通信技术在我国自提出以来,一直都是热门话题,在我国具备较大的发展空间。分析我国通信技术的发展历史,有效弥补了1G网络技术的空白,突破2G和3G技术,到现在普遍使用的4G技术,再到目前的5G技术,在短短的时间内,技术水平发展非常迅猛,并且已有赶超其他国家信息技术的态势。故我国5G通信技术在发展中呈现出主导地位,在这样的背景环境下,应该加强对5G通信技术的研究和发展,将5G通信技术推向全国人民,乃至全世界人民。
3.5G无线通信系统的优势
3.1实现多元化通信技术方式的融合
5G无线通信系统是在传统通信技术的基础上研发的,能够将多种通信技术手段的优势结合在一起,将计算机网络技术作为主要发展平台,促进网络技术的发展和普及,挖掘出更加优秀的资源。在通信系统中,将5G无线通信技术作为平台和模板,创建一个新型的多元化的信息技术网络节点。
5G无线通信技术在我国境内的使用和普及就会更加方便,采用小型基站的模式能够提升网络覆盖效率,根据居民区和网络使用区域的特点和条件,选择合理的空间位置,提高区域内部的网络信息传输效率,使得整个网络形成集合式的蜂窝网模式,扩大信息储备容量,提高上网速率。
3.2利用绿色通信技术解决能耗问题
5G无线通信技术的使用,在一定程度上也会促进绿色通信技术的发展,能够为缓解能源危机做出一定的贡献。绿色通信技术在我国通信项目中还有很大的发展空间,需要进一步对其完善,形成完整的发展体系。5G无线通系统的研究和开发需要专业的人员不懈地努力,才能实现共同完成信息技术的完整化和专业化。此外科研人员也需要深入分析和研究5G通信技术,掌握其精髓和本质,疏理频谱效率和能源消耗之间的关系,在互动和实践过程中发展问题,创新解决方式,优化通信资源。研发人员还需要重视平衡通信资源的使用效率及资源消耗的关系,对于通信能力潜在的因素进行挖掘。将节约能源作为发展方向和突破口,以此为基础在最大程度上提升通信质量。我国通信技术不断成熟,5G通信技术应用前景在不断开拓,能够适用于更加宽阔的领域,逐步引领通信技术的未来,实现信息系统的沟通价值和同步作用。在5G无线通信系统的不断发展和完善过程中,相关的技术人员具有非常重要的作用,并且这项工作对于研发人员来说也是比较大的挑战。在不断的完善和发展5G通信技术中,需要研究人员充分了解5G 通信技术,及其原理和技术发展方向,对5G无线系统的功能进行创新,实现技术的普及和升级,开辟出5G通信系统全新的发展方式及路径,实现绿色通信的可持续发展。
4.5G无线通信技术中的关键技术分析
4.1大规模 MIMO 技术
MIMO技术就是通过利用增加多个天线增强信号,
MIMO技术运行的原理就是通过多个天线抑制信道衰落,在信号接受和发送端设置多个天线单元,通过多输入和多输出的方式拓展通信系统的信道容量,将其运用于无线通信系统,能够有效提升频谱效率及数据传输的可靠性。如目前广泛使用的4G和WLAN技术等,都包括MIMO技术,使得网络通信技术在不断提升发射频率的基础上,实现多发多收,提升通信容量。在实际上,对于大规模的MIMO来说,基站会配置数量非常多的天线,确保基站可供多个用户服务。故相关技术人员可以利用增加基站天线数量的方式,创建大规模MIMO;同样也能够利用分割,形成分散性的大规模MIMO。这种MIMO与普通意义上的MIMO技术相比,大规模MIMO技术更具稳定性,自身性能也更好,可以在最大限度上挖掘空间资源,保证多个用户同时通信,并且这种方式还能提供可靠的通信空间,在不增加宽带带宽的情况下,提升通信频率。此外大规模MIMO技术还能在一定程度上提高效率,减低发生功率,避免噪声对人们的生活造成不利影响,该项技术是5G无线通信网络技术中的核心技术之一,采用该项技术,能够加快通信技术的改革进程。
4.2 毫米波高频段通信技术
我国5G无线通信技术已经处于发展时期的最关键阶段,稀缺的频谱资源就是影响5G通信技术发展的最大障碍,随着该技术的不断发展,利用毫米波高频通信技术能够有效缓解频谱资源稀缺的问题。毫米波是一种电磁波,波长在10mm之内,目前的无线通信技术中对毫米波的使用越加广泛,但是采用的毫米波高频通信技术少存在一些问题,例如在具体检测过程中存在散失的现象,这样就会影响5G通信技术的稳定性。目前毫米波高频通信处于研究和测试阶段,对于不同的通信频率能够使得毫米波高频通信技术成为5G通信技术的支撑。在5G 通信技术中要想将这一技术的作用充分发挥出来,就需要加强研发力度,攻破技术难关,使得该技术的应用更加高效。
4.3绿色通信技术
移动通信技术是一项非常重要的技术,与人们的生活和生产有直接的关系,在4G通信时代中,绿色通信技术就被提出,但是并没有得到全面的落实。5G时代的到来,将绿色通信技术的缓解能耗问题充分应用起来,这就需要让相关技术研发人员做好能耗技术及频谱技术之间的协调,优化通信资源。从能源消耗和通信网络资源利用方面着手,切实开发网络通信资源及绿色通信技术,使得我国通信产业更进一步。
4.4全双工技术
全双工技术就是指在同一个时间内能够进行双向数据传输的技术。该项技术允许双向传递信息和数据,不同的设备能够在同一时间内进行数据运输工作。例如移动设备实现交互是需要靠全双工技术实现的,通信双方其中一人发出声音,另一人能够接收到声音信号,进而实现互动和交流。4G通信技术能够信号进行区分,但是双向数据传输过程中更无法实现这一目的,大量浪费通信时间。5G通信技术能够改善4G通信技术的缺陷,提高通信频率。
4.5空口技术
在移动通信系统中,空口技术非常重要,在传统的3G通讯技术中空口技术主要是CDMA,4G通信中空口技术主要是OFDM,与4G通信技术相比,5G通信技术更具灵活性,并且传输效率更高,因此对于空口技术的技术水平要求也会相应的提高。首先空口技术必须能够支撑1G/s的宽带,其主要目的就是为更多的用户提高下载速率。其次,空口技术采用物联网传感器时,二者之间能够形成有效的通讯网络系统,最后动态空口技术的支撑是F-OFDM、SCMA等。
4.6云计算技术
无线通信技术在我国发展史上已经度过了萌芽阶段,现阶段正是发展的关键时期。在无线通讯技术日益成熟的今天,通讯数据使用量剧增,并且在全球范围内已经超过了五百亿的网络连接量,这是一个无法想象的庞大数字。在云计算技术中能够对这些数据进行存储和分析,提高和弥补传统计算效率水平以及不足,能够进一步强化终端设备的计算能力以及对信息数据的分析能力。云计算技术是比较典型的专业化技术之一,不仅能够提高信息数据的应用率,还能优化通讯系统的发展方式。5G通信系统是通信系统中最具潜力的技术方式,同时也应该将云计算技术作用充分发挥出来。在5G通信系统中,使得5G通信系统能够联通大量的在线服务器,充分利用分布式网络资源的高集成性,对海量的信息数据进行精确的计算,使得数据和信息能够被用户所利用。5G通信系统和移动云计算技术二者之间互相融合,能够利用多种算法,如离线阶段算法和在线阶段算法等相关算法,提高数据的压缩密度,丰富数据的储存容量,这样能够有效地避免云计算在时延性上的问题和缺陷,进而促进我国5G通信技术的发展。
5.结语
目前阶段,我国通信企业为了在激烈的市场竞争中站稳脚跟,能够有效促进我国通信技术的发展,已经将5G技术作为主流技术发展起来,只有发展和完善无线网络主要技术和关键技术,才能符合社会的发展,满足人们的生活需求。最近几年我国5G通信技术逐渐发展,并且在一定程度上取得了较好的成果。此外无线输出技术和网络技术水平也得到相应的提升,5G通信技术在全国范围内,已经开始应用,为了全面推进5G无线通信技术,还需要相关科研人员进行深入研究,合理分配资源,转一种方式来说就是在中国,通信行业发展进程中,5G通信网络是一种必然的走向,也是短时间内的发展方向,故相关人员要全面掌握5G通信技术及无线网络技术,为我国通信技术行业的发展奠定坚持的基础。
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