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摘要:互联网和计算机等技术的发展推动了通信技术的发展,无论是3G到4G的更新速度,还是5G技术的全新应用和性能,通信运营传输已经进入一个全面创新的时代。相对于传统业务中的信息资料和数据交流,5G技术在高新技术领域的应用促进了其性能的提升,功能更加全面。5G技术的普及应用对社会发展的意义重大,如果能够有效应对无线通信技术的现实缺陷,就可以实现移动互联向万物互联的有效转变,实现发展建设的一体化,提高效率,优化管理。本文先是论述了5G通信技术的关键技术,然后展望了该技术将来的发展态势。
关键词:5G通信;信息技术;发展方向
一、5G通信技术基本内涵
“5G”指的是第5代移动通信技术,是在第4代通信技术基础上发展的更高水准的移动通信技术。5G通信技术各方面的发展水平更高,能够综合运用多种世界领先技术。如5G通信技术运用OFDM技术能够将通讯信号以叠加的方式运送,为多个用户的多路运输打下夯实根基,有效提高了通信系统接入水平;5G通信技术经过引进OFDM技术,提高通讯信号规模,达成了诸多部署方式下信道宽度的差异化,实现5G网络大型设施的接入;5G移动通信技术践行生态保护理念,大幅减少了能源消耗,与当今社会绿色发展的大趋势相一致。
5G在实现了多种领先技术综合运用的情况下,在下述几种场景中有广泛应用空间与突出应用意义:
①低时延、可靠性突出、速度高的场景,达成互联网内部即时通讯;
②大规模物联网业务场景,能够实现诸多通信设施的互联互通,让很多人都能够顺利参与其中;
③高体验性场景,也就是在信息高效运送的前提下,创建开放水平更高、自由程度更高的网络,提高网络应用的效率、便捷性、互动性及安全水平。
二、5G通信信息技术的应用
1.大规模天线阵列技术的应用
大规模天线阵列技术是5G通信信息技术中的关键技术之一,该技术以概率统计学原理为基础,在基站侧天线数超过用户天线数时,促使信道趋于正交,信号干扰逐步消失,用户信噪比明显提升,以保证相同时频资源满足更多用户同时使用的需求。大规模天线阵列技术可通过部署现有频段提高系统容量和频谱利用效率,该技术能够应用于室内外热点、高层建筑、异构网络、无线回传链路等应用场景,形成广域覆盖,进一步优化异构化网络部署的干扰控制策略,保证通信传输的可靠性。
2.灵活频谱共享技术的应用
灵活频谱共享技术基于共站址宏站,聚合使用运营商现有的基础载波资源,可满足5G超高流量和超高速率的需求。运营商可应用灵活频谱共享技术覆盖热点区域内的小站与宏站,实现多个运营商在同一区域内的频谱资源共享。从5G通信容量的增益层面进行分析,应用灵活频谱共享技术可使网络具备自组网特性,提高基站快速调整能力,提高共享频段的资源利用效率。同时,在应用该技术的同时,要解决频谱资源动态变化问题和多优先级网络共存问题,并强化对共享资源池的维护,以及优化信道和参考信号设计,有效降低频谱共享产生的信号干扰。
3.M2M技术的应用
M2M技术涵盖短距离通信技术和广域覆盖技术,如ZigBee、Wifi、GSM、LTE等技术,通过应用M2M技术可提升5G无线覆盖率。在具体应用中,需优化设计窄带技术方案,结合运用重复技术、编码技术,提高上行覆盖频率,降低终端发射功率,以增强网络覆盖效果。同时,应用M2M技术可增加用户连接数量,允许多用户同时发送信息,提升上行连接能力,并且M2M技术还可简化信令流程,降低空口数据发送的电池消耗,达到节约能源目的。
4.D2D技术的应用
D2D技术应用车直接通信技术实现车与网络的远程通信,通信运营商可应用该技术提供车—网通信远程服务,保证V2X通信(包括车车通信、车路通信、车人通信)的可靠性,有效降低时延。在实际应用中,可结合采用D2D技术与蜂窝网络技术,优化设计VDC方案,满足分布式通信与中心调度的通信管理要求,减轻网络侧负载,保证数据能够通过高质量的信道传输到终端设备。
5.新型多载波技术的应用
新型多载波技术是适用于多种业务类型、多种应用场景的通信技术,通过优化设计出最为合适的波形和参数,可提供特定通信业务服务。在实际应用中,新型多载波技术融合应用新型调制编码技术、新型多址技术、大规模天线阵列技术,能够满足5G通信的多样化需求。
三、移动通信信息技术应用发展方向
1.万物互联
万物互联(loE)理念是基于互联网信息技术,实现人、数据和互联网的有机融合,使得天下万物都具备连接属性,实现数据和信息的自由流通,该理念将会成为互联网发展的重要突破。在4G移动通信技术的时代,虽然许多智能产品不断涌现,推动了人工智能技术的发展,但是网络拥塞的问题时有发生,数据网络传输效率还不足以满足万物互联的基本条件,当时的万物互联理念还处于萌芽阶段。5G移动通信信息技术的发展则为万物互联理念的应用创造了基本条件和技术保障,因为5G移动通信技术结合最新互联网技术手段,使得移动通信网络数据传输效率较上一代移动通信技术提升数百倍,进而可以实现移动大数据的高速稳定传输,只有这样才能实现终端智能设备对移动数据信息进行高速处理和分析。当前,移动通信技术对推动智能化社会发展扮演着非常重要的角色,特别是在无人驾驶汽车、智能家居、智能远程监控、远程诊断系统等方面的应用不断深入和推广。
2.虚拟现实和增强现实
虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术是连接虚拟世界与现实世界的桥梁,也是未来诸多行业发展的方向。其中,虚拟现实技术是通过沉浸式设备,将虚拟世界的场景呈现到现实世界中来,给人以身临其境的感觉。增强现实技术则是基于AR技术,将虚拟世界的场景叠加到现实世界中,进而丰富现实世界的内容。随着人们生活质量的提高,扩展视野也成为人们的追求,虚拟现实和增强现实技术则通过技术手段为现实世界增加了许多内容,扩展了人们的生活边界,丰富了人们的视野,改变了人们的生产生活方式。虚拟现实和增强现实的实现需要高速稳定的数据传输作为基础,5G移动通信技术通过优化基站和网络配置,提高网络带宽,降低网络阻塞的风险,能够实现数据传输的高效稳定,完全满足移动终端设备体验虚拟现实和增强现实的基本需要。
3.云生活
移动硬盘、移动服务器平台等移动终端设备在很大程度上改变了人们对数据存储和处理的方式,但是这些移动终端电子设备往往体积较大,其携带问题成为影响其应用和推广的主要因素,此外,这些电子设备受到物理损坏的机会很大,进而造成数据的丢失。随着计算机网络技术的发展,“云网盘”“云计算”等技术逐渐进入到人们的生产生活,使得人们生产生活中许多需求都能够实现云端化,进而改善着人们的生活方式。5G移动通信技术通过融合云技术手段,一方面可以对移动终端设备用户文件信息进行云存储,进而降低移动终端设备内存负荷,实现设备的高效运行,特别是当前随着智能手机的普及,人们用于存储图片、视频等数据信息的需求非常大,移动终端设备受到自身物理内存的限制,很难满足人们的需求,因此,实现智能设备云存储是非常有必要的。另一方面,基于用户云存储共享数据信息,基于移动通信技术的云计算平台可以对这些云数据进行整合和分析,进而有针对性的对用户提供相应的服务,提高用户的使用满意度。
4.智能交互
智能交互是物联网技术基础的升级,为实现智能设备与人的智能交互,一方面需要实现大数据的实时感知和传输,另一方面还需要对海量数据信息进行实时分析处理,在智能交互过程中产生的数据信息是海量的,对系统数据传输和处理能力要求很高。5G移动通信技术使得数据传输效率倍增,数据处理能力也实现很大的跨越,基本能够满足智能设备与人实现智能交互的基本条件。当前,基于5G移动通信技术的智能音箱设备、智能交通系统等,都可以通过移动通信网络实现设备与智能家居的连接,进而通过人的指令来实现智能设备的远程控制,也可以对不同交通路线进行实时监控,解放了人们的双手,为人们的生产生活带来的巨大的变革。
结语
总而言之,5G通信信息技术是我国当前重点研究和攻关的移动通信信息技术,相关工作人员要将各种有利于5G通信息技术发展的技术进行有效的应用和实践,并且不断地完善和优化,基于当前网络用户的习惯,提高无线网络的使用效率,为5G移动通信技术的快速发展提供有效保障。
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