关键技术及典型场景应用研究论文_叶 潇

关键技术及典型场景应用研究论文_叶 潇

摘要:5G通信技术较4G通信技术不同的是:其传输速率不仅得到了有效的提升,而且连接设备的密度也在逐渐的提高,这样就大大提高了用户的体验。因此,为了实现5G技术的全方位覆盖,不断的满足日益增长的移动业务量需求,就应加大对5G技术应用场景以及关键技术的分析力度,确保充分的发挥出5G技术的应用性能,以此就能实现人与人、人与物、物与物的良好沟通。本文就针对5G通信技术应用场景和关键技术展开具体的分析与讨论。

关键词:5G;关键技术;应用场景

近些年来,随着信息技术的不断完善,人们的生活发生了翻天覆地的变化。而移动通信技术的进步,出现了越来越高级的通信设备,移动用户数量呈指数式增长,这让移动通信网络感受到了前所未有的压力。短短十年时间,通信技术从2G开始,如今4G已经成熟,但还不能完全满足人们的需求,科研人员正在探索5G通信技术,为了提高通信网络的整体效能。

1、5G通信技术关键技术

1.1高频段通信

就针对传统的工作频段而言,其主要集中在3GHz以下,这样就会无法满足频谱资源的高使用需求。而对于高频段通信而言,其不仅频谱资源较为丰富,而且还能实现短距离通信,这样就减少了不必要的能源消耗和实现了成本的有效节约。此外,高频段通信还支持5G技术,且具有较高的传输效率。因此,高频段通信也将成为未来通信行业的主要发展趋势。其中,高频段通信的主要优点为:(1)具有较为充足的带宽资源,这样就能满足人们的高资源需求,有效的解决了网络堵塞以及卡顿的现象。(2)小型化的天线和设备。传统的频段通信技术,需要依靠较大的通信设备才能实现数据的交流,这样就会在一定程度上增大了数据的通信压力。而高频段通信的使用就能有效的避免出现这一现象,只需使用较小的通信设备就能实现端到端的交流。但是,高频段通信在实际的应用过程中,还存在着:传输距离短、易受环境影响等忒单。因此,在后续的研发工作中,就应注重对其性能的改善,确保充分的发挥出其的应用有效性。

1.2终端直通技术

就针对现有的通信系统而言,其设备之间的通信主要就是通过无线通信运营商进行控制,但是随着数据业务量的不断增加,将会出现较大的需求量,对于业务量的损害也将加大。因此,传统的通信系统已经无法满足当前社会的大数据需求。而中断直通技术就能实现端到端的直接通信,由于通信距离较短,就能减少不必要的时间消耗,确保提高通信传输效率。在未来的发展过程中,每个用户都能在节点发送或者接收信号,用户之可以共享硬件资源,不再需要依靠中间实体进行传播,这样就大大提高了信息传输的效率。

1.3新型多址技术

随着业务量需求的不断加大,对无线设备的传输效率也就提出了更高的要求。而新型多址技术的使用,其在发送端通过采用非正式发送的方式,来实现干扰信息的主动引入,这样就能在接收端实现正确的解调,确保提高信息传输的效率。而在具体的使用过程中,可以将一个资源分配给多个用户,实现信息资源的共享。

1.4超密集异构网络技术

超密集异构网络技术的应用与相关问题的出现是5G网络研发、推广不可避免的难题。根据5G系统设计需求,5G网路需要多种无线网络共存。因此,5G系统注定需要多种无线接入形式。在规模庞大的低功率节点中,用户部署占比较高,未经规划,因而整个网络拓扑较为复杂。据预测,未来,宏站下各低功率节点部署密度将达到现有水平的十数倍,而每个激活用户都将拥有独立服务节点,超密集异构网络由此成形。在超密集异构网络下,各节点与终端的距离缩短,系统容量与灵活性将得到极大提升。但在应用阶段,考虑到用户部署的突变、网络拓扑的动态性,需要对网络动态部署技术进行适当改进。在此基础上,相关技术人员可考虑借助有线回传方式,在有效节约资源的同事,对整个程序进行合理简化,以实现5G系统运行的良好发展。

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1.5新型网络构架技术

通信行业正在不断的完善之中,5G技术还需要不断的完善,在通信效率层面需要进一步提升,但还需要注意的是,通信业务的成本需要很好的控制,通信业务成本尽可能低一些。要想通信更加有效率,需要强调的是对通信业务的整合,将所有通信业务整合好之后,还需要增加更多的新业务,而且这些业务是根据社会发展需求进行增加的,这样就可以将网络系统应用到生活的不同领域之中,在这个过程中通过自组织网络实现网络虚拟化。对于自组织网络来说,5G通信技术可以让人们感受非常真实的情境体验,提高通信技术的互动功能。为了进一步表现通信技术的应用优势,需要在无线网络云端将峰值速率与数据结合到一起,使通信质量进一步提升。对于评价网络构架新型网络构架技术来说,它最核心的组成部分是新型网络构架技术。它的优势体现在两方面,其中一方面可以为人们构建新的交付模式,另一方面可以确保计算机存储平台的稳定性。

2、5G通信技术应用场景

2.1宏覆盖增强应用场景

该应用场景中多数频段为低频频段,宏小区的覆盖范围可达到半径为若干千米的区域。不同用户到基站的路损量有着很大的不同,使得信噪比也有所差异。宏基站会布放很多天线,因此,允许使用大规模天线、非正交传输、新型调制编码等技术。这几种技术一般能有效共存,换而言之,综合应用效果明显优于单个技术分别使用效果的总和。

2.2超密集部署

5G通信技术的应用场景主要与密集部署存在关联,如在办公室、会议大厅、购物超市等场所中,要求用户体验速率不低于1G。可见,通信网络用户密度在室内外等典型场所中是非常大的。根据超密集应用场景下的具体应用范围,把通信网络划分为三种:宏小区、微小区、毫微小区。这几种小区的拓扑形状表现为较强的多样性与异构性,同时,在天线高度与增益、信号发射功率等方面各小区也存在明显的不同。对于超密集应用场景来说,通常可选用无线回传技术、虚拟小区技术、新型调制编码技术。就室内应用场景的部署工作分析,为减少小区间的相互干扰,可利用高频通信技术提高用户的体验速率。在大规模天线阵列布设过程中,高频的短波长特性为其提供了很大的便利。

2.3大规模机器型通信

在5G的背景下,万物互联将会是人类发展的必然趋势。相对于传统的eMTC技术,大规模机器型通信将实现物与人和物与物之间的连接。通过运用物联网技术,将机器连接起来形成体系与终端相连,便于管理者在终端上更好的维护非敏感数据结构和信息交叉体系,从而提高大规模机器群的可操作性,降低操作成本。当大规模机器型通信实现时,智能家居将会将会普及于人们的日常生活,人们的生活方式也会因此而改变。

2.4低时延和高可靠场景

无论是低时延应用场景,还是高可靠应用场景,它们都是各种不同应用中的共同需要。举例来说,在精密机械制造中,不同机器之间如果在通信上存在延时会对产品质量产生一定影响,即使是毫秒级别的延时也并不例外。在智能交通系统运行中,被强制要求的延时绝对不能超过毫秒,同时它的检测率极其低,甚至会低至零,否则发生交通事故的可能性非常大。在这样的场景中,一般会使用两种不同的技术,其中一种技术是终端直通技术,另一种技术是链路自适应技术。

3、结语

5G技术之所以能够快速发展起来,主要原因在于社会发展需求,为了推动5G技术的发展应用,很多科研人员已经对5G技术做了更加深入的研究,逐渐完善5G技术,让5G技术能够应用到个各个领域之中,拓展5G技术的应用范围,让人们的生活得到很大改善。

参考文献

[1]袁周阳,李超杰.5G通信技术应用场景及关键技术探讨[J].信息通信,2017(07):260-261.

[2]姚姝姣.5G网络关键技术及应用场景研究[J].信息通信,2017(03):274-275.

论文作者:叶 潇

论文发表刊物:《中国电业》2019年11期

论文发表时间:2019/12/2

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