5G通信技术的特点及应用论文_张立博

5G通信技术的特点及应用论文_张立博

天津三星通信技术研究有限公司 天津 300385

摘要:当前,在我国通信的演进历程中,我国依次经历了“2G跟踪,3G突破,4G同步”的阶段。5G是在4G基础上发展的新一代通信技术,是新一代信息通讯发展的主要方向。第五代移动通信技术的信息传播速度具有非常明显的提升,在利用移动资源方面展现出前所未有的优势。第五代移动通信技术,则能够承载更多的设备连接、拥有更快的反应、传输更大的流量。5G的快速发展,也预示着无线宽带时代即将来临。

关键词:5G;通信技术;特点;应用趋势

随着社会的快速发展,未来移动通信技术的主要发展方向是物联网,实现万物互联。考虑到中国通信技术的实际发展情况,5G通信技术可以解决在多元场景应用中所需要的高性能指标问题,主要包括高速度、高密度以及高转换三个方面。在5G通信时代,不同的应用领域会面临不同的技术难题,通信行业要做好准备,加快5G通信技术的研发进程。

1、5G概述

移动通信网络正从4G移动互联网时代向5G万物互联时代迈进,海量的设备交互、良好的感知体验、流畅的操控体验以及丰富的个性化服务是5G发展的驱动力。在理论上5G既可满足下行每秒数十Gb的峰值速率,又可满足500km/h高速移动,且具有毫秒级的端到端时延特性。2018年6月14日,5G第一版技术标准R15冻结,标志着5G正式进入商用化阶段。预计2019年底5G第二版标准R16冻结。当前,我国正处于5G规模试验阶段。例如中国移动选择5个城市(杭州、上海、广州、苏州、武汉)进行规模试验,每个城市100个5G基站,2018 年 7 月已启动 NSA 外场试验,11 月启动 SA 外场试验,预计2019Q2 将完成相关测试。目标是2020年实现5G商用

2、5G移动通信技术的特点

2.1利用率高

虽然当前4G移动通信技术发展相对成熟,但其对资源的利用率却不高,低于50%。5G技术可以实现对通信技术中高频段频谱高效利用,同时可以优化高频无线电波的穿透力,提升信号的传输质量和速度。频谱于对于5G而言至关重要。无线网络是通过无线电波进行信息的传输,而无线电波则具有不同的频率,每一块频率范围可划分成一个频段(频谱)。频率越高、穿透能力越差,覆盖范围越小;频率范围越大,传输速率越快,类似马路越宽,可跑的车辆越多。同时,5G可以提升移动通信技术的安全系数,并促进移动通信技术和无线宽带及光缆技术等的有机融合。

2.2系统性较强

第五代移动通信技术的研发,使得人们更加重视通信技术的系统性,在移动通信技术快速进步和发展的背景之下,用户对于移动技术所具备的系统性有了更高的要求,在未来研发第五代通信技术的过程中,系统性传输数据的能力将是未来研究的重点方向。也为了能够更好的符合消费者的数据使用质量需求,在科研中尝试多种传输方式,最大程度上提高整个移动通信系统的性能。

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2.3理念先进、万物互联

一般传统的移动通信技术多是研究远距离传输,5G技术的核心是短距离,定位在室内通信方面,优化短距离传输移动信息效率,使得传输效率最大化。同时实现室内全方位的信号覆盖,提高用户网络应用的便捷性。5G的到来不仅仅是解决基础通信的问题,更是解决人与人、人与物、物与物之间的互联。5G的目标是提供无限的信息接入,并且能够让任何人和物随时随地共享数据,使个人、企业和社会受益。

3、5G通信的应用场景

3.1连续广域覆盖场景

连续广域覆盖场景,是移动通信最基本的覆盖方式,以保证用户的移动性和业务连续性为目标,为用户提供无缝的高速业务体验。该场景的主要挑战在于随时随地(包括小区边缘、高速移动等恶劣环境)为用户提供100Mbps以上的用户体验速率。

3.2热点高容量场景

主要面向局部热点区域,为用户提供极高的数据传输速率,满足网络极高的流量密度需求。1Gbps用户体验速率、数10Gbps峰值速率和数10Tbps/km2的流量密度需求是该场景面临的主要挑战。

3.3低功耗大连接场景

主要面向智慧城市、环境监测、智能农业、森林防火等以传感和数据采集为目标的应用场景,具有小数据包、低功耗、海量连接等特点。这类终端分布范围广、数量众多,不仅要求网络具备超千亿连接的支持能力,满足100万/km2连接数密度指标要求,而且还要保证终端的超低功耗和超低成本。

3.4低时延高可靠场景

主要面向车联网、工业控制等垂直行业的特殊应用需求,这类应用对时延和可靠性具有极高的指标要求,需要为用户提供毫秒级的端到端时延和接近100%的业务可靠性保证。

4、结语

综上所述,5G移动通信关键技术的应用是推动5G移动通信时代到来的重要环节,在不久的将来,随着5G通信技术的不断发展与完善,超高速的传输速率,广泛的覆盖范围, “零时延”的使用体验,以及超低的功耗和成本。相信不久的将来即可实现“万物互联”

回顾历史,我国 3G 商用时间明显晚于全球主要国家和地区,4G 商用较海外发达国家和地区晚 2-3 年,而我国 5G 建网与商用节奏有望引领全球,这也是一个历史机遇,我们一点要牢牢把握这次机会,努力奋斗,大力发展及推广5G技术,早日实现商用。在方便人类生活的同时,也大力提高我国的综合国力。

参考文献:

[1]苑忠超.探究4G通信技术的特点应用[J].中国新通信,2018,20(08):37.

[2]周磊.4G通信技术的特点及应用探讨[J].通讯世界,2018(01):124-125.

[3]杨振东.5G移动通信技术的特点及应用探讨[J].通讯世界,2017(09):42-43.

[4]孙翔.4G通信技术的主要特点和主要应用分析[J].中国新技术新产品,2016(18):18.

论文作者:张立博

论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期

论文发表时间:2019/1/9

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