5G无线通信技术的关键技术应用研究

期刊: 创新科技研究 DOI: PDF下载

刘爽

天津市邮电设计院有限责任公司 天津市 300384

摘要

我国互联网信息技术和移动通信技术的不断发展,促使我国移动通信网络出现了巨大的改变,传统的1G~4G无线通信系统已逐渐被5G无线通信系统所取代,5G无线通信系统这一新型通信网络不仅改变了传统宏基站的模式,同时也有效实现了各种无线通信资源、技术的有机融合,从而显著提高了无线通信系统数据传输效率并降低了系统运行耗能,另外,还给人们提供了多元化的通信服务。而5G无线通信系统要实现上述功能,需依靠一些关键技术的支持,因此,就需要技术人员全面了解面向5G无线通信系统的关键技术,并将这些关键技术应用于5G无线通信系统,才能全面提高5G无线通信系统的功能和运行质量,从而为用户提供良好的通信服务。


关键词

5G无线通信;关键技术;应用

正文


15G无线通信关键技术

1.1空口技术

相较于4G无线通信系统,5G无线通信系统数据传输速度和数据使用灵活性均较高的原因在于其应用了空口技术,该项技术不仅能带动网络信息传递速度为1G/s的宽带,从而给用户提供方便快捷的通信传输服务,而且还能与传感器进行有机结合,构建一个网络信号较强的网络通信系统,从而有效扩大无线网络通信的覆盖面。在实际应用过程中,5G空口技术又可细分为高频新空口技术和低频新空口技术。其中,高频新空口技术主要是采用超大带宽信道和高密度部署,能有效提高无线通信系统的数据传输速率和数据流量密度,主要被应用于信号指向性强、覆盖面积小、高容量、高热点的通信场景中;低频新空口技术则整合了大规模多天线阵列、调制编码和新型多址技术,可适用于覆盖面积广泛、高连续性、低时延和热点高容量额度通信场景中,能有效保障无线通信的可靠性。

1.2异构无线通信技术

第一代无线移动通信系统(1G)至第三代无线移动通信系统(3G)均采用的是单层蜂窝网络,这种网络形式难以实现多样化通信要求,实现通信系统负荷转移。随着我国通信技术的不断更新和发展,第四代无线移动通信系统(4G)改变了传统的通信网络构建模式,采用了异构蜂窝网络,不仅有效扩大了系统网络容量,同时也促进系统数据传输能力显著提升,但是4G仍无法满足人们日益增高的通信要求,面对这种情况,在5G无线通信系统中,技术人员通过将异构蜂窝网络与多元化的通信技术手段(如小区部署技术、D2D通信技术)进行结合,构建了一个具有多元化信息技术的网络节点,不仅促进了5G无线通信系统能够兼容不同类型和不同技术规范的无线网络,同时还促进系统实现了多网融合、多网共通,从而显著扩大了无线通信系统应用范围。

1.3云计算技术

随着5G无线通信系统的出现和5G无线通信技术在人们生活、工作中的广泛应用,我国已经进入了5G时代,在这样的时代背景下,传统的无线网络通信技术已经无法满足人们逐渐增高的通信需求,如传统无线网络通信技术中的网格计算、并行计算、分布式计算等技术无法对大量涌现出来的通信数据进行计算,从而会影响系统的数据信息传输效率,因此,就需要将5G无线通信系统与云计算技术进行有机结合,即5G无线通信系统需充分应用移动云计算技术进行大数据计算,并利用分布式网络资源促进大量用户均能共享和应用该数据资源,这样不仅能有效提高通信系统本身终端设备的计算能力、显著提高通信网络的数据传输速度,而且还能提高人们使用5G无线通信系统的便捷性和舒适度,从而才能推动该系统获得良好的发展。

2  5G无线网络建设策略

2.1结合宏观微观

5G无线网络相比于传统网络技术建设,其整体的建设过程更加复杂化,不过性能方面更具优势。因此,为了社会得到更好发展,需要推动5G网络顺利建设,并在建设过程使用科学的手段解决各类难题。

由于5G网络为多种技术集于一身的综合性技术,在多种先进技术的作用下,促使传统的网络缺陷问题得到解决。在人们居住的社区中,可以运用宏小区建造理念,在各个社区中设立微基础设施,将各个小区连接为整体,以宏基础设施作为中心,实现整体小区的网络覆盖。这种宏观微观结合方式,会进一步拓展5G无线网络的载体容量,将宏基小区与微基小区资源整合,以此形成整体小区,整体小区在构造过程中,需要保障终端系统一直处于小区覆盖范围内,进而让5G无线网络得到顺利建设。

 

1 个人无线局域网

2.2利用低频资源

5G网络实际应用在一定程度上会转变天线数量以及发射功率,制约系统终端结构,进而网络无法得到大规模覆盖。同时,由于5G网络主要应用中低频带,这类频段与上行链路匹配度较低,在实际应用中,会造成不利影响。因此,运营商需要根据网络的具体类别,选择相适应的5G网络频段,只有合理地利用频段,才能够保障5G网络整体建设质量。此外,随着5G网络技术不断完善与成熟,在一段时间内会逐渐取代传统的通信网络,成为使用最为广泛的社会网络方式,为社会发展奠定基础。

此外,还需要整合天面资源,在5G网络建设中,主要在原本地址的站点上进行完善与改进,若是天面资源符合5G网络建设需求,可以在此基础上增设新型的5G网络建设所需设备;若是天面资源达不到建设标准,需要对原本的天面按照科学手段将其有效整合,以此为5G网络建设奠定基础。在这种方式的优化后处理下,5G网络建设时间降低,并极大地提升各个运营商经济利益,对社会发展具有一定的推动意义。

2.3上下行解耦

5G无线网络较为先进与传统网络技术相比优势明显。不过优势的凸显说明技术更为复杂,建设过程存在的难点更多。因此,除上述容量单元与频段利用外,运营商还需要开展上、下行链路解耦。其主要意义是由于5G室外的频率3.5GHz,其在标准情况下,会因不同因素的影响,受到限制,例如:无线网络的发射功率与天线数量存在数量差异,其终端经常出现无法实现下行链路覆盖目标。经过相关测验3.5GHz为上行链路的主要覆盖频率并不理想,为了增强覆盖效果,运营商可以放弃3.5GHz,选择现阶段较为高效的1.8GHz或2.5GHz作为上行链路频率。与3.5GHz相比,其他两种频率效果更好,与下行链路更接近,这也凸显出这两种频率的优异效果。在转变频率作用下,上下行链路解耦促使5G网络的建设更进一步完成。

2.4合理规划布局

若是要5G网络建设更好地应用在人们日常生活中,需要对其布局合理规划。布局规划时,需要根据5G网络的核心技术类别,对影响网络发展的主要因素进行明确。结合实际网络发展形势,保障5G无线网络安全性与高性能,促使5G网络在社会发展中,起到关键的推动作用,为人们生活提供便利,全面发挥出5G技术的重要作用。

在布局过程中,应有效利用高密度的重要作用,同时在各个区域范围开展针对性网络建设布局,特别对于使用人群较为密集区域的无线网络布局,应保障数据传输具有稳定性,促使布局合理化。

此外,要大力推动运营商网络传输基础设施建设。基础设施是5G无线网络的运行基础,为了加强5G网络的运行效率,需要对不同地区的基础设施加大建设密度,并对传统的基础设施加以完善与改进,一方面,保证基础设施始终处于稳定无干扰的自然环境中;另一方面,保证当地区域网络用户的信号稳定。在整体布局前,应对基础设施建设作出合理设计,并将其中一些影响网络的不利因素进行处理,进而让基础设施建设更好地开展,顺利完成5G无线网络建设。

3结语

5G无线通信系统是一种基于第五代移动通信技术而产生的新型无线通信系统,相较于传统的1G~4G无线通信系统,其具有信息传输效率高、拓展性能强、抗干扰性强等优势,这主要依托于其应用了异构无线通信网络、大规模MIMO技术等新型网络架构,才能促进其链路传递数据信号能力明显提升,并能提高系统信道总容量和消除用户间的通信干扰。但是,单纯依靠这些网络架构并不能充分发挥5G无线通信系统的功能,还需借助于空口技术、异构无线通信技术和云计算技术等关键技术的支持,才能全面提高系统通信质量和最大限度地降低系统运行耗能,从而促进该系统实现可持续发展。

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