APP下载

5G无线通信技术概念及其应用分析

2022-05-30王云

中国新通信 2022年12期
关键词:传输发展

摘要:在互联网技术高速发展的趋势下,人们生产、生活已离不开通信网络,对网络运行速率要求也正在不断提升。从2G时代到4G时代,再到今天的5G技术不断推广运用,人们逐渐感受到网络娱乐、生活所带来的便利。通过5G技术高速率、广连接性的特点,虽然尚未得到普遍运用,但已受到社会广泛关注。本文主要分析5G无线通信技术的概念,探讨一些技术运用关键点。

关键词:5G无线通信技术;概念;应用

近年来,国民经济正在迅猛发展,促进了通信技术革新,5G通信技术逐渐走入人们生活,我国各地也正在推进5G通信基站建设。同时,在通信市场上,5G手机系列也越来越多。与传统2G、3G和4G技术相比,5G通信技术最显著就是通信运行速度的便捷性、高效率,5G网络覆盖范围,也超过无线通信网络,呈现强稳定性和低能耗特点。由于无线5G通信技术的优越性,能够更好满足用户需求。为此,网络研发人员需加大5G网络的研究力度。笔者根据自身多年的通信行业从业经验,主要分析5G无线通信技术的概念,探讨一些技术运用关键点。

一、5G无线通信技术概念

近年来,在新型无线网络技术不断发展、更新基础上,5G网络技术应运而生,该技术是立足2G、3G和4G网络技术基础,逐渐研发更新,具有开拓性和先进性特点。究其先进性,不仅是网络运行速度,更是指其无线通信技术、网络技术的有机结合,在结合过程中,逐渐融入纳米技术、高频传输等科学技术,进而提升5G技术的稳定性、安全性。

同时,5G技术不仅提升了网络运行速度,还提升了数据信息安全性,继承了传统网络技术优势基础,并进一步拓展原有优势。虽然5G技术的功能十分强大,但在能量损耗上,也表现十分突出,具备传输通畅和低能耗特点。通过5G技术,为用户提供更为优质的网络体验,促使无线网络通信质量进一步提升。现阶段,5G通信技术尚处于初期发展阶段,其覆盖范围虽然较广,但技术普及有待进一步提升,还需进一步加强技术研究,为5G网络发展提供更为优质环境。此外,5G技术具有较强的兼容性,和蓝牙技术、无线技术的有機融合,具有较强实用性。总而言之,5G通信技术是通信技术发展的必然趋势。

(一)技术特点

因5G技术具有高速率、广连接优势,促进了移动通信网络发展。处于不同热点场景,能够满足用户数据传输需求,满足网络省时和省力要求。同时,利用低延时技术,能够有效提升用户的便捷体验感。如自动驾驶技术、远程医疗技术,可满足通信技术要求。此外,利用广连接技术,能够扩大网络容量,依靠巨容量设备,可促进通信互联互通。

(二)技术优势

目前,5G技术和其他通信技术对比,5G系统具有较高安全性,稳定性也更强。在实际运用中,对网络进行科学布局,凭借高兼容性,能够促进数据有效传输,减少通信堵塞率,提升网络通信的稳定性。按照通信成本层面,5G网络成本比其他通信技术成本更低,可减少能源消耗。此外,由于5G系统容量较大,所支持网络设备种类较多,能够满足人们不同的频率需求。

总而言之,通过5G技术有效运用,可提高用户的通信体验感,提升数据传输速率。用户利用5G通信网络,极短时间内即可得到高清视频、图像。与其他通信技术相比,覆盖面较广,依靠5G兼容性,可过滤无效信息,减少能源消耗。

二、5G无线通信技术的内容

(一)传输线路数量不断增多

在无线通信技术发展趋势相比,网络频谱资源正在逐步下降,为促进这一状况改善,网络研发人员需充分利用网络频谱资源,逐步提升其实际运作质量。通过多方面比较、分析,增加传输线路数量,通过多天线传输技术,在某种程度上,能够增加网络频谱资源运行质量。此外,因运作体系较为成熟,传输模式历史较为长久,无心担心传输稳定性、安全性问题。

(二)承载波普技术

在5G网络技术的技术创新中,多载波技术的运用,有利于提升网络安全性。目前,通过载波信号技术,可提升数据信息的接收能力,通过子数据流的信号分解,可完全接收低频信号。该技术发明、运用,可弥补低频信号的遗漏问题,有利于提升网络传输速率,促进数据流的丰富,促进创新发展。

三、5G无线通信技术的运用

(一)5G网络技术与云计算技术协同性

在5G技术发展进程中,无法单独分离其他技术,特别是信息技术和互联网技术的快速发展,5G技术和其他先进技术的合理运用,可提高信息共享可靠性、安全性。随着云计算技术的发展,在移动设备、通信终端的数据交换阶段,时常出现网络延时问题,不能保证网络信息的有效、实时传递。而通过5G技术,可促进低延时,提升传输高速率,实现对数据信息的快速处理。在云计算技术的发展过程中,通过5G网络的技术优势,有利于提升服务质量提升,优化云计算构架。

(二)5G网络技术与光场技术融合

针对光场相机技术,是通过光场原理,按照“先照再对角”方式,达到成像目的。在照相过程中,使用者仅需考虑艺术美感、照片构图。在拍摄过程中,必须仔细记录所拍摄光学信息,但对储存空间,具有较高要求。利用5G网络技术,可凭借其高速率以及大容量特点,可满足数据储存、传输要求。依靠5G技术,可促进光场技术的快速发展。

(三)促进物联网发展

针对物联网建设,必须凭借通信网络,利用普通物理对象,构建互联互通网络。按照物联网通信的实际,具有低能耗、小数据等特点,但无法实现万物互联。而通过5G技术,凭借高速率、广连接特点,可促进物联网技术的优化发展,特别是运用交通、医疗领域,可提升其运用规模。

四、5G无线通信的关键技术分析

(一)MIMO技术

MIMO技术,称为多进多出技术,即运用多天线,实现数据的多发多收。在传统MIMO技术运用中,是通过单对单方式,数据传输效率较慢。近年来,因科学技术快速发展,MIMO技术已研发出多端口输出、输入技术,在频发多址状态,可实现有效数据传输,进而增加通信链路稳定性、可靠性。根据技术研究调查,MIMO技术逐渐运用于5G技术,能够有效满足5G传输速率,进而提高5G传输性能。

(二)D2D技术

D2D技术,称为磁盘到磁盘技术,是立足多载波技术角度,所研发的传输技术。通过该技术,大量运用多载波信号,通过分解子数据流,获取低频信号,可有效解决低频资源不足难题,进而提高网络传输速率。D2D技术具有良好适应性,与5G技术发展需求相符合,可起着补充蜂窝系统的作用。按照相关调查,在5G无线通信技术发展中,因D2D技术的研发,可促进5G技术传输效率的有效提升,可减少数据传输成本。然而,D2D技术仍存在一定缺陷,如通信实时性、无线资源管理,是D2D发展的重点突破问题,若能够实现良好突破,可有效发挥5G无线通信的技术优势。

(三)多天线传输

随着MIMO技术的不断发展,逐渐延伸到多天线传输技术,通过多天线传输技术,可提升MIMO信道容量。由于5G通信技术快速发展,信道容量、数据越来越多。若只是运用MIMO技术,天际线数量也随之增多,对MIMO硬件要求也随之提高。而新型多天线技术,和传统天线技术相比,可提升频谱利用效益,进而增加频谱稳定性。同时,针对新型多天线传输的运用,可优化空间位置,满足用户需求满足,提升用户的网络速度体验感,可促进通信效率。

(四)高频传输

现阶段,5G无线通信技术发展十分迅速,但频谱资源十分稀缺。在5G技术运用中,对宽带要求较大。针对5G频段,由于频段较为丰富,可促进5G宽带发展,进而满足5G技术要求。按照相关研究,5G技术不管是发展环境,或发展趋势,高频传输是5G网络的最大技术优势。

(五)安卓技术

目前,手机主要包含IOS和安卓系统,而安卓技术是立足Linux系统,是5G通信网络的终端设备。按照相关研究,安卓系统包含内核、系统运行、粗框架以及应用等四个层次。通过5G技术的运用,可优化这四个层次。同时,安卓系统具有代码开源性特点,任何操作人员可开展安卓系统调试、研究,为5G技术发展创造了更为宽松的发展环境。此外,5G技术立足于量子密码学,可加密传输信息,具有较强的保密性,可有效控制5G技术传输,降低传输风险,进而提升安卓系统传输速度,实现软件驱动同步。

(六) LASA技术

由于5G无线通信技术日益更新,使得频谱资源正在逐步减少。为此,提高频谱利用率,促使频谱资源优势的充分发挥,是通信技术发展的重点研究课题。在5G技术发展进程中,利用LASA技术,构建数据矩阵,拓展服务对象,可促进空分多址。利用LASA技术,能够提高频谱利用率。目前,多天线传输方式是一种水平排列方式,而利用LASA技术,可改变天线排列方式,实现垂直方向传输,促进传输维度的有效拓展,减少天线干扰,进而降低传输能耗。

五、5G无线通信系统的关键技术

(一)绿色通信技术

在通信技术的不断发展,能量消耗对通信技术要求也随之提升。根据相关调查,通信技术所产生能耗,约占各类能源的4%,并每年呈20%速度增长。在4G网络技术运用到各行业、各领域,信息传递所消耗能量正在不断增高。为此,5G技术的发展,需考虑到能源利用层面。现阶段,许多研究团队致力研究綠色通信技术,依靠既有系统技术,减少能源消耗。处于不同场景,可构建容量选择模式,确保高峰期阶段,信息数据也能迅速传输。处于低峰期阶段,可减少发射带宽,实现节约资源目的。

(二)自组织技术

在传统网络通信系统中,通常采取人力运作模式。针对管理者而言,需依靠相关技术,实现通信系统动态监测。但在监测阶段,需花费大量物力和人力,使得移动通信成本增加。按照相关研究,在通信成本中,移动网络通信超过70%。所以,必须压缩相关成本,促进成本效益最大化。随着网络技术快速发展,无线网络技术逐渐更新,人力运作方式不适应新型通信技术,需要依靠系统自组织技术,替代人工运作,减少系统的运行成本。通过自组织技术,促进移动通信网络的智能化发展,促进5G无线通信的自动愈合以及自主配置。在实际运行阶段,不管是网络部署,或是网络规划,5G无线通信系统即可自动化运行,有效减少外部因素影响。同时,因5G无线通信系统管理难度较大,内部结构较为复杂,必须通过自组织技术,对网络需求进行科学分析,制定需求计划。同时,针对网络测试,需依靠自组织功能,对系统问题进行查漏补缺。此外,通过5G无线网络方案的执行,对通信系统进行优化改进。

(三)LPWA技术

针对5G无线网络,主要是实现万物互联。在5G发展进程中,考虑物联网发展趋势,LPWA技术,即低功耗广域网络的发展十分重要。通过LPWA技术,例如Lora、NB- IoT以及LTE- M技术的运用,可减少运行成本,拓展覆盖面,增加连接数量。而这些技术特点存在互相矛盾性,通过减少功能方式,在物联网端传输数据之后,即可进入休眠状态,通过缩小覆盖范围,可有效延长通信系统的电池寿命。同时,又必须通过bit传输功率的增加,减少数据传输速率,以提升覆盖范围。所以,按照不同应用场景,对各自特点进行科学权衡,寻找平衡点,以促进LPWA技术的优化。

(四)数字网技术

数字网主要包含如下特点:1.用户终端。通过电光合一方式,促使网络层次的减少;2.光纤线路终端和交换机,运用V5.2接口之后,交换机用户电路,能够对远端用户终端进行直接配置,进而简化网络结构;3.集线比较为灵活,能够节省硬件设备;4.可动态分配信道;5.网管能力较强,可直接控制用户电路层次;6.接口功能十分丰富;7.通过光纤网络单元,能够与公用网络直接连接。

六、5G无线通信技术的发展展望

近年来,处于新常态背景下,信息技术、通信技术、互联网技术的快速发展,在移动通信技术体系中,5G作为前沿技术,未来将朝着物联网、互联网方向发展。现阶段,5G无线通信技术成为全球通信领域的重点研究技术。

(一)互联网方向

近年来,随着移动通信技术不断发展,与2G、3G与4G技术相比,5G网络通信的发展环境将更加合理与科学,进而推动移动产业、通信业务的迅猛发展。为促进这些通信业务发展,必须依靠移动网络支撑。如联通5Gn、移动5G+等规划,围绕5G产业链,与4G业务的有效结合,获得了应有发展效果。

(二)物联网方向

物联网,就是物体和物体的联网机制,促使物体朝着智能化方向发展。以自动驾驶技术为例,通过物联网技术,在新能源汽车上,配置自动驾驶技术,驾驶过程更为流畅,技术也较为成熟,目前已进入智能化领域。在未来技术发展中,随着5G技术的发展,将会为自动驾驶技术注入更多技术力量。

此外,处于新常态下,我国对外开放力度进一步加大。针对我国无线通信技术发展而言,必须积极响应国家的技术引进战略,并实现5G技术的优化创新,不断提升技术的自主创新能力,通过创新转化和技术引进,不断促进科技兴国战略的实施。

七、结束语

综上所述,在互联网技术高速发展的今天,因其通信传输的高兼容性、高速率以及安全性,5G技术也成为各行业、各领域的重要发展技术。目前,中国5G进入世界前列,特别是5G标准的不断完善,5G技术具有广阔的发展前景。为此,我们必须加大5G技术研发,进一步提升5G网络传输的安全性、可靠性和便捷性,进而更好为用户创造便利服务。

参  考  文  獻

[1]宋芳,钱罕林,何薇. 5G无线通信技术概念及其应用分析[J]. 数字通信世界,2020(11):98-99.

[2]李锐. 5G无线通信技术概念及其应用探析[J]. 数字通信世界,2019(10):141.

[3]林金江. 浅析5G无线通信技术概念及其应用[J]. 大科技,2019(8):202-203.

[4]李忠文. 5G无线通信技术概念及其应用研究[J]. 通讯世界,2018(4):118-119.

[5]杨文婷,孙琴. 5G无线通信技术概念及其应用分析[J]. 数码设计(下),2020,9(8):33-34.

[6]刘媛媛. 5G无线通信技术概念分析及其应用研究[J]. 经济师,2021(8):234,236.

[7]刘君辉,张彬. 5G无线通信技术概念分析及其应用探讨[J]. 科学与信息化,2019(27):20.

[8]廖健. 5G无线通信技术概念分析及其应用研究[J]. 商品与质量,2018(11):166.

作者单位:王云    安徽省通信产业服务有限公司

猜你喜欢

传输发展
迈上十四五发展“新跑道”,打好可持续发展的“未来牌”
混合型随机微分方程的传输不等式
牵引8K超高清传输时代 FIBBR Pure38K
全自动运行车-地传输承载方案讨论
基于同轴传输的网络传输设备及应用
从HDMI2.1与HDCP2.3出发,思考8K能否成为超高清发展的第二阶段
关于无线电力传输的探究
砥砺奋进 共享发展
支持长距离4K HDR传输 AudioQuest Pearl、 Forest、 Cinnamon HDMI线
改性沥青的应用与发展