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5G通信技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景及關(guān)鍵技術(shù)

前言:想要寫出一篇引人入勝的文章?我們特意為您整理了5G通信技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景及關(guān)鍵技術(shù)范文,希望能給你帶來靈感和參考,敬請(qǐng)閱讀。

5G通信技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景及關(guān)鍵技術(shù)

摘要:為了進(jìn)一步提升5g的實(shí)用性與商業(yè)價(jià)值,推動(dòng)其在實(shí)踐環(huán)節(jié)的科學(xué)高效應(yīng)用,本文以5G通信技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景以及關(guān)鍵技術(shù)作為研究的切入點(diǎn),對(duì)5G通信技術(shù)進(jìn)行全方位階段,形成系統(tǒng)性認(rèn)知,為后續(xù)相關(guān)應(yīng)用以及技術(shù)研發(fā)工作的開展提供理論參考。

關(guān)鍵詞:5G;通信技術(shù);應(yīng)用場(chǎng)景;關(guān)鍵技術(shù)

0前言

與其他通信技術(shù)相比,5G技術(shù)進(jìn)一步提升了用戶體驗(yàn),為用戶提供更為快捷、穩(wěn)定的通信服務(wù)。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),突出5G通信在流暢性以及穩(wěn)定性方面的優(yōu)勢(shì),大量使用超密集組網(wǎng)技術(shù)、大規(guī)模MIMO技術(shù)、SDN技術(shù)等。對(duì)這些關(guān)鍵技術(shù)梳理以及應(yīng)用場(chǎng)景的分析,有助于幫助通信運(yùn)營(yíng)企業(yè),更加深入地掌握技術(shù)特點(diǎn),明確技術(shù)要求,強(qiáng)化技術(shù)使用效能,確保相關(guān)通信技術(shù)的合理高效使用。

15G通信技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景分析

對(duì)5G通信技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景的梳理,有助于技術(shù)人員在思維層面形成系統(tǒng)性認(rèn)知明確5G通信技術(shù)在使用環(huán)節(jié)的注意事項(xiàng),理順技術(shù)應(yīng)用流程,增強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用的針對(duì)性與有效性。與前四代通信網(wǎng)絡(luò)相比,5G通信網(wǎng)絡(luò)在流量密度、延時(shí)、連接數(shù)量以及上網(wǎng)速度等方面實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的提升,為用戶提供了更為舒暢的用戶體驗(yàn),進(jìn)一步滿足了三網(wǎng)合一以及物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于數(shù)據(jù)信息交互的要求。從整體層面來看,大致上可以將5G通信技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景劃分為連續(xù)廣域覆蓋、低功耗大連接、低延時(shí)以及高容量等4個(gè)場(chǎng)景[1]。具體來看,5G通信技術(shù)的連續(xù)廣域覆蓋能夠滿足用戶在移動(dòng)的情況下,快速獲取各類互聯(lián)網(wǎng)資源,流暢開展互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù),5G通信網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)在于為用戶提供百兆以上的上網(wǎng)體驗(yàn),進(jìn)一步擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。隨著移動(dòng)通信終端的普及,在辦公區(qū)、體育場(chǎng)以及商場(chǎng)等人口密集地區(qū),逐步形成高容量熱點(diǎn)區(qū)域,通信網(wǎng)絡(luò)需要在短時(shí)間內(nèi)為大量用戶提供高質(zhì)量的上網(wǎng)服務(wù),滿足用戶的通信需求。但是在傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)之中,由于網(wǎng)絡(luò)自身架構(gòu)等方面的問題,熱點(diǎn)場(chǎng)景下,通信網(wǎng)絡(luò)速度不斷下降,用戶體驗(yàn)感持續(xù)降低,而5G通信技術(shù)則在很大程度上,改善了這一情況,通過對(duì)一系列技術(shù)的合理使用,提升了網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)能力,降低網(wǎng)絡(luò)的延時(shí)性,不僅為用戶的上網(wǎng)提供更加流暢的體驗(yàn),也為后續(xù)物聯(lián)網(wǎng)的架設(shè)提供了技術(shù)支持。例如5G網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)ms級(jí)別的網(wǎng)絡(luò)延時(shí),切實(shí)強(qiáng)化了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的可靠性,有效彌補(bǔ)了過往通信網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行環(huán)節(jié)存在的問題,增強(qiáng)了5G網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的有效性與穩(wěn)定性。

25G關(guān)鍵技術(shù)研究

5G通信技術(shù)類型多樣,涉及多項(xiàng)核心關(guān)鍵技術(shù),為了確保5G通信網(wǎng)絡(luò)順利搭建,增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)用性與商用化水平,技術(shù)人員與通信運(yùn)營(yíng)商有必要對(duì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行梳理,明確5G通信網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)的主要門類、技術(shù)特點(diǎn)以及具體參數(shù)。為后續(xù)關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用以及完善提供了方向性引導(dǎo),強(qiáng)化技術(shù)使用的有效性。

2.1無線傳輸技術(shù)

2.1.1大規(guī)模MIMO技術(shù)

5G通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)無線傳輸技術(shù)的高效使用,以大規(guī)模MIMO技術(shù)以及超密集組網(wǎng)技術(shù)作為切入點(diǎn),5G通信網(wǎng)絡(luò)的無線傳輸能力得到有效提升,數(shù)據(jù)獲取的延時(shí)性大大縮短,穩(wěn)定性得到快速增強(qiáng),用戶體驗(yàn)感得到快速提升。具體來看,大規(guī)模MIMO技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的同步收發(fā),進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)信息的接收以及傳輸能力。大規(guī)模MIMO技術(shù)能夠在不增加頻譜寬度的前提下,有效提升通信系統(tǒng)內(nèi)的信道容量,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了通信系統(tǒng)信道容量利用率的提高,形成一個(gè)完整高效的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。同時(shí),大規(guī)模MIMO技術(shù)的應(yīng)用,也有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)在頻譜帶寬方面存在的缺陷,降低了通信成本,增強(qiáng)了通信的穩(wěn)定性[2]。伴隨著有源天線單元技術(shù)的成熟與完善,大規(guī)模MIMO技術(shù)在天線方面也做出了一定的調(diào)整,借助于天線單元的組合以及科學(xué)編碼,使得大規(guī)模NIMO技術(shù)在垂直方向上進(jìn)行動(dòng)態(tài)波束賦形,強(qiáng)化了天線的數(shù)據(jù)接收、傳輸效率,進(jìn)而有效提升通信能力,擴(kuò)大覆蓋范圍,對(duì)于后續(xù)基站建設(shè)以及維護(hù)工作的開展帶來了極大便利。同時(shí)也在很大程度上,降低了5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)開發(fā)成本,確保了盈利空間。

2.1.2超密集組網(wǎng)技術(shù)

超密集組網(wǎng)技術(shù)可以通過增加基站密度的方式來實(shí)現(xiàn),尤其是小型通信基站的部署在很大程度上提升了頻率復(fù)用的效率,形成系統(tǒng)完備的通信機(jī)制。超密集組網(wǎng)技術(shù)主要包括無線物理技術(shù)以及虛擬層技術(shù),無線物理層技術(shù)主要涉及編碼技術(shù)、MAC技術(shù)、多址技術(shù)等,在無線物理層技術(shù)下,能夠進(jìn)一步提升5G網(wǎng)絡(luò)的頻譜帶寬使用效率,同時(shí)無線物理層技術(shù)在很大程度上,增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的熱點(diǎn)強(qiáng)度,滿足了不同場(chǎng)景下的用戶通信需求,逐步消除網(wǎng)絡(luò)盲點(diǎn),擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積,增強(qiáng)5G網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)容量,構(gòu)建起一個(gè)立體化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。虛擬層技術(shù)則是通過單層實(shí)體網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行多層網(wǎng)絡(luò)的虛擬處理:?jiǎn)螌訉?shí)體基站在單層實(shí)體網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,搭建虛擬網(wǎng)絡(luò),以宏基站作為虛擬網(wǎng)絡(luò)的主要平臺(tái),對(duì)虛擬層進(jìn)行指令控制,實(shí)現(xiàn)高效管理[3]。實(shí)體站作為實(shí)體層控制平臺(tái),對(duì)各類傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理。在虛擬層技術(shù)下,技術(shù)人員可以實(shí)現(xiàn)單載波或者多載波的實(shí)時(shí)調(diào)控,通過這種方式,實(shí)現(xiàn)了5G網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)管控,電信運(yùn)營(yíng)公司能夠根據(jù)用戶的通信需求以及業(yè)務(wù)類別,靈活進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置以及調(diào)整,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的有效調(diào)配,避免出現(xiàn)資源分配不均勻的情況,為用戶提供更為優(yōu)質(zhì)的通信服務(wù)。

2.2無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

5G無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用主要集中于SDN以及NFV兩個(gè)方面。SDN作為軟件定義網(wǎng)絡(luò)的主要手段,其實(shí)現(xiàn)了對(duì)Emulex網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的創(chuàng)新,是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)虛擬化的一種實(shí)現(xiàn)方式。在實(shí)際運(yùn)行環(huán)節(jié),SDN充分發(fā)揮了分離路由器在網(wǎng)絡(luò)控制以及指令轉(zhuǎn)發(fā)方面的功能,在減少5G網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成復(fù)雜性的同時(shí),實(shí)現(xiàn)了5G網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的智能化,網(wǎng)絡(luò)的自我決策、自我管理能力得到提升。在過往的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之中,技術(shù)人員需要根據(jù)相關(guān)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行上線部署,在這種工作思路下,如果發(fā)生業(yè)務(wù)需求的變動(dòng),技術(shù)人員就應(yīng)當(dāng)重新進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備參數(shù)的修訂,其中涉及的路由器、交換機(jī)以及防火墻等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,修改配置難度較大,周期較長(zhǎng),對(duì)于業(yè)務(wù)辦理的流暢性以及高效性均產(chǎn)生了不良影響[4]。而SDN技術(shù)的應(yīng)用則在很大程度上解決了這一問題,技術(shù)人員可以通過必要的技術(shù)手段,對(duì)路由器的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行快速修改,使得整個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)能力以及靈活性得到提升。NFV也就是網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化技術(shù),其目的在于通過對(duì)IT的虛擬化處理,實(shí)現(xiàn)技術(shù)整合,避免硬件體量過大給日常設(shè)備管理帶來的問題。NFV技術(shù)以O(shè)TS大型共享服務(wù)器作為框架,使用虛擬機(jī)技術(shù)開展一系列虛擬技術(shù),從技術(shù)成本的層面來看,NFV的技術(shù)成本相對(duì)較低,并且具有較強(qiáng)的靈活性,能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需求的變化,積極快速的調(diào)整相關(guān)參數(shù),轉(zhuǎn)變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),強(qiáng)化服務(wù)能力[5]。尤其在云計(jì)算技術(shù)等技術(shù)手段的支持下,NFV能夠在獨(dú)立的物理服務(wù)器上進(jìn)行結(jié)構(gòu)部署,有效降低了運(yùn)行負(fù)擔(dān),不僅提升了網(wǎng)絡(luò)部署的速率,同時(shí)也有助于各類故障的及時(shí)發(fā)現(xiàn)與排除,對(duì)于后續(xù)網(wǎng)絡(luò)升級(jí)以及優(yōu)化工作的開展也創(chuàng)造了條件。

3結(jié)語

5G通信技術(shù)的完善以及通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),產(chǎn)生了極為深遠(yuǎn)的社會(huì)意義與經(jīng)濟(jì)意義。為了推動(dòng)5G通信技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用,加快通信網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)化,文章著眼于實(shí)際,在分析5G通信技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景以及關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上,對(duì)5G通信技術(shù)形成一個(gè)全面的認(rèn)知,進(jìn)而為后續(xù)相關(guān)技術(shù)研發(fā)、優(yōu)化以及應(yīng)用工作的開展創(chuàng)造條件。

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作者:吳泉 單位:中國(guó)電信股份有限公司廣州分公司

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