5g移动通信技术发展与应用趋势研究

作者:未知

  [摘 要]互联网时代的来临推动了互联网技术的革新和进步,5G移动通信技术是时代发展的产物,适应了现代化的生活生产方式,给人们的生活带来了很大的影响。5G网络的出现提升了网络的运行速度,对用户的体验有了非常明显的改善。从而进一步了提升了运营商的经济效益,促进了我国互联网事业的发展和进步。鉴于此,本文主要分析5g移动通信技术发展与应用趋势。
  [关键词]5g移动通信技术;发展;趋势
  中图分类号:TU756 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)09-0330-01
  引言
  在我国移动网络通信当中,目前4G应用最为广泛,但是,随着人民生活水平质量的不断提高,以及信息科技的不断发展,人们对于网络的需求也越来越大,尽管4G网络相对来说发展较为成熟,网络速度相对来说也比较稳定和快速,但是仍然不能满足人们对网络日益增长的需求,这就需要通信公司加大对5G网络的研发力度,来满足人民日益增长的网络需求。下面对5G移动通信技术发展与应用趋势。
  1、5G移动通信技术的基本特点
  1.1、信号双向传递
  5G移动通信技术中无线电波的传递是双向展开的,在通话的过程中,声音经过电话会被转化为电子信号,无线电波接收信号塔会对电子信号进行传输。在信号塔网络的支持下,小区发射塔能够对信号进行反射,最终实现呼叫连接。随着人们之间通信交流的不断增加,无线电波振动频率呈现出了大幅加快的趋势,而5G技术可以与其他先进的网络通信技术进行结合,其宽带以及电台配置的频率都会更高,同时信号接收点会表现出密集、容量大、高频率等特征,在此条件下,5G网络的下载速率会明显超过4G网络,甚至可以超出其100倍。
  1.2、功耗与成本低
  如何降低功耗以及对成本的消耗一直是移动通信网络技术研究中的重点,随着技术研究的不断深入,5G通信技术会将研究重点放在软配置方面的设计上。通信运营商需要对业务发展的情况以及市场对业务流量的需求进行分析,并以此为依据调整网络资源,使系统的功耗以及成本投入均可以降到最低。
  1.3、频谱利用率高
  5G移动通信技术中高频段频谱资源的应用极为广泛。但从当前的经济发展水平来看,高频段无线电波的实际利用率并不高,电波穿透力不强,在应用的过程中受到了极大的限制。随着5G技术研究的不断深入,高频段无线电波在未来的利用率会不断提升,且高频段频谱利用技术会与无线宽带技术、有线宽带技术以及光载无线组网技术等技术手段进行有效结合,共同推动5G技术的长远发展。
  1.4、系统性能突出
  5G移动通信网络中的社区、用户、天线以及点的数量均大规模提升,在技术应用的过程中会将社区、用户、天线之间的组网、协调作为重点。这种设计会使系统性能明显提升。传统通信业务将室内业务作为主要内容,5G移动通信系统也以室内业务为基础,实现全面的无线网络覆盖,并在此基础上对业务进行有效拓展,实现广域覆盖。
  2、5G移动通信的若干关键技术要点
  2.1、多载波技术
  在降低系统复杂程度、抗多径衰落等方面,滤波器组具有明显的优势,所以将其广泛应用在了5G移动通信之中。但实际上,滤波器组自身也存在很多的不足,包括峰均较高、无限资源浪费、频谱应用率低、载波只有在同频中才能运行等。在5G移动通信之中,为了能够在根本上优化信息传输效率,就应该保证宽带频率在1GHz以上,但在低频段之中,基本上不能满足频率标准。
  针对上述的问题,可以将多载波技术应用在5G通信技术之中,目前最具代表性的项目为863计划,并对多载波技术的应用进行了分析。具体来说,滤波器组属于多载波技术的基础,其技术人员能够以发送端传输为依托,对滤波器进行合成,在这一方式的条件下,可以对多载波进行调节、控制。同时,可以结合实际的需求,对滤波器的冲击响应能力进行合理的设计。
  2.2、自组织网络技术
  在传统的系统中,其运行维护工作、网络部署工作都需要人力完成,所以在推广5G移动通信的过程中,需要更多的人力。根据相关统计,各大运行商在对通信系统进行维护时,会消耗大约为70%的成本,同时在科技进步的背景下,人工方式无法满足工作效率的需求,加之其成本较高,甚至不能发挥5G移动通信的优势。为了解决这一问题,减少工作中产生的人工失误问题,就需要将先进的技术方式应用其中,即自组织网络技术,以此来弥补人工的不足。
  5G移动通信系统的应用,其系统、技术都具有较明显的复杂性特征,其管理工作也具有较大的难度,由此能够发现自组织网络技术的优势。在5G移动通信中,包含了很多异构网络,而这一现象就会增加节点的复杂性,以自组织网络技术为基础,可以提高5G移动通信系统的自配效率、优化程度等。
  2.3、MIMO技术
  多天线技术,能够在很大程度上提高网络系统的稳定性、传输率,已经广泛应用在无线通信系统之中。结合相关的信息理论而言,如果天线的数量不断增多,那么其稳定性、效率就会越高。所以,将更多的天线应用在信息系统之中,就可以在很大程度上增加系统自身的容量。但是,增加天线数量的方式,其过程较为复杂,同时还会增加占地面积,所以其可行性较差,例如:在LTE系统之中,传统的方式只能够将4根天线应用其中,而在技术改革以后,可以将8根天线应用其中。
  3、5g移动通信技术的发展趋势
  3.1、万物互联
  从4G技术开始,智能家居的应用率越来越高,从而改变了人们的生活方式。但是,其基本上仍然只停留在了智能生活层面,并没有在真正意义上完成“万物互联”。而5G技术的出现则改变了这一局面,为其技术实现奠定了良好的基础。
  在未來的几年之内,物联网将会得到进一步发展,这与5G技术的商业化应用有着非常重要的联系。现阶段由于网络因素的桎梏,多数物联网的作用十分有限,无法满足正常的应用需求。造成这种结果主要包括两方面原因,首先是整体规模过大,各个终端实际产生的流量非常低,从而造成成本的基本投入以及功能方面的消耗也非常低。其次是关键任务方面的连接,对于网络本身的质量有着非常高的要求。然而5G技术的出现,其速度更快、延时更短、规模更大,因此基本上能够满足物联网应用的主要需求,促使自动化技术得到有效发展。
  3.2、生活云端化
  当进入到5G技术的时代之后,许多具有高清晰度的视频将会得到实时播放,同时流畅度也非常高。云技术的出现使得人们的各方面生活发生了全新的改变,同时传统的硬盘也将被完全取代。
  当5G技术完实现云端化表现之后,其将会实现两个层面的发展趋势。首先是由早期的中心云逐步发展为边缘云,之后再向设备云进行发展。由于智能终端的应用率越来越高,为了确保网络速度得到有效提升,应当从用户自身的感受入手,根据其自身需要推送相关内容,以此提升其个人体验。所以,云逐步开放了实时无线的信息内容之外,可以为用户们提供更多具有个性化特色的服务体验。在当前社交网络之中,越来越多流行的内容将会得到人们的关注和重视
  3.3、智能交互
  不论是早期无人驾驶技术中的数据交换还是当前人工智能技术中的交换,基本上都需要应用到5G技术,以此将其数据资源的优势发挥出来。由于延迟的时间通常只有1ms,在5G的背景下,许多新型技术的应用和发展都将变成可能。不仅如此,VR直播以及AR技术的发展同样需要5G技术的应用,从而改变了人们的正常生活。不但人们常用的手机设备以及电脑能够完成联网工作,而且家电、门锁、监控摄像机、汽车以及一些可穿戴设备都能够和网络进行连接。如此一来,人们的生活质量将会得到全面改进。
  结束语
  在经济发展的带动下,社会发展速度明显加快,人们对移动通信技术也提出了更多更高的要求,为了提高移动网络的速度与效率,通信企业积极开展了技术研究工作,并努力推动技术的升级。5G技术是对4G技术的进一步延伸与发展,近年来关于这一技术研究不断深入,当前其关键技术指标以及未来发展趋势已经得到了确认,对此展开探究有着重要的现实意义。
  参考文献:
  [1]李革.我国5G移动通信的关键技术与发展趋势[J].科技传播,2016,8(01):157-158.
  [2]王实.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J].信息通信,2015(12):253-254.
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