孫津燕
摘要:自20世紀80 年代以來,移動通信每十年出現新一代革命性技術,持續(xù)加快信息產業(yè)的創(chuàng)新進程,不斷推動經濟社會的繁榮發(fā)展。作為通用目的技術,5G 將全面構筑經濟社會數字化轉型的關鍵基礎設施,從線上到線下、從消費到生產,從平臺到生態(tài),推動我國數字經濟發(fā)展邁上新臺階。5G 正處于技術標準形成和產業(yè)化培育的關鍵時期,全球各國在國家數字化戰(zhàn)略中均把 5G 作為優(yōu)先發(fā)展領域,因此,通信技術人員應認真研究和探討 5G 技術特點,分析 5G 技術的應用領域,塑造移動通信競爭新優(yōu)勢。
關鍵詞:5G技術;應用
1、5G 移動動通信技術特點
1.1 同頻同時雙全工技術
同頻同時全雙工是無線通信業(yè)界頗為關注的一項新興技術,技術主要功能是減少環(huán)境因素對 5G 移動通信技術的影響,更好的提高用戶的通用效果。而傳統(tǒng)雙工模式主要是頻分雙工(FDD)和時分雙工(TDD),避免發(fā)射機信號對接收機信號在頻域或時域上的干擾。5G 技術定位于頻譜效率更高、速率更快、容量更大的無線網絡,故解決無線頻譜緊張的關鍵技術之一就是同時同頻全雙工技術。同頻雙全工技術不僅成倍的提升頻譜的利用率,能夠適應 5G 移動通信的發(fā)展要求,還可以適應復雜多樣的 5G 移動通信的業(yè)務需求。
1.2 新型網絡架構技術
新型網絡架構技術網絡架構在 5G 時代的主要變化包括核心網全面云化,從集中式演變?yōu)榉稚⑹?;采?C-RAN 架構以實現靈活的無線資源管理和功能部署,滿足移動邊緣計算的需求;理論上基站覆蓋半徑更短、密度更大,對熱點高容量地區(qū)還會采用超密集組網。這些變化也對承載領域產生了巨大影響,核心網業(yè)務錨點下移,回傳網絡更加扁平化;C-RAN架構帶來更多的前傳訴求,前傳網絡要滿足低成本、靈活組網的需求;光纖進一步下移,需要部署更多的承載節(jié)點。值得注意的是,由于 5G 將推動運營商參與到全行業(yè)的數字化轉型中,其所面向的應用場景也將呈爆發(fā)式增長,為支持一張物理網絡同時面向不同的應用,網絡切片成為必須。
1.3多天線傳輸技術
多天線傳輸技術也是 5G 移動通信技術的主要發(fā)展方向之一,多天線傳輸技術通過有源天線的列陣,對于通信網絡頻譜的利用率提升有很好的作用,也很好的提高移動通信網絡的傳輸速度,節(jié)省移動通信成本。多天線傳輸技術在提高移動通信網絡的覆蓋性方面有很好的作用,促進 5G 移動通信能夠更好的融入人們日常生活,提高 5G 移動通信技術的利用率。
1.4超密集網絡技術
超密集網絡技術可以促使終端在部分區(qū)域內捕獲更多的頻譜,距離各個發(fā)射節(jié)點距離也更近,提升了業(yè)務的功率效率、頻譜效率,大幅度提高了系統(tǒng)容量,并天然地保證了業(yè)務在各種接入技術和各覆蓋層次間負荷分擔。但超密集部署場景下,由于各個發(fā)射節(jié)點間距離較小,網絡間的干擾將不可避免,主要類型有:同頻干擾,共享頻譜資源干擾,不同覆蓋層次間的干擾,鄰區(qū)終端干擾等。超密集地部署網絡發(fā)射節(jié)點,使得小區(qū)邊界數量劇增,加之小區(qū)邊界更不規(guī)則,導致更頻繁、更為多樣的切換,原有的 4G 分布式切換算法會使得其小區(qū)間交互控制信令負荷會隨著小區(qū)密度的增加以二次方趨勢增長,極大地增加了網絡控制信令負荷。超密集部署場景下的切換算法是必須解決的問題。
1.5自組織網絡(SON)技術
5G 移動通信技術在信息傳遞過程具有一定復雜性,而通過引入 SON 技術較好的網絡運營方面的問題,可以給移動通信網絡提供豐富人力物力資源,保證 5G 移動通信技術的適應智能化的網絡需求。但是,就當前而言,SON 技術仍處研發(fā)實驗階段,其技術本身也存在較多需要完善的地方。但總的來講,在互聯(lián)網快速發(fā)展的現階段,SON 技術具有十分誘人的應用前景,其具有其他移動通信技術所沒有的靈活信,對于通信網絡資源優(yōu)化、監(jiān)控與通道切換等方面,都有很好的應用優(yōu)勢。而且,通過 SON 技術和超密集異構網絡技術的結合,能夠促進站點之間的傳輸能力,也為異構部署提供更方便的解決方法。25G 技術的應用
2、5G技術的應用策略
2.1 提升用戶業(yè)務需求
5G 技術將用戶的各類需求作為主要服務內容,將良好的通信服務提供給不論是處于人丁稀少的農村還是人口密集的城市等任何環(huán)境、地點中的用戶,使其通信能夠始終保持暢通。而不論是在可靠性、時延、地域變換還是流量變遷等方面,5G 技術所預期的服務標準目標都更高于 4G 網絡。
2.2 高密度異構網絡
對異構網絡進行密集部署,借助更高的頻譜服用度對系統(tǒng)容量及頻譜效率進行優(yōu)化,或是通過蜂窩尺寸的減小實現網絡容量的擴大。如 IG 系統(tǒng)中,單蜂窩能夠達到數百平方公里的覆蓋面積,而在用戶數不斷增加后,對于系統(tǒng)容量也就提出了更高的需求,單蜂窩也逐漸縮小至幾平方公里的覆蓋區(qū)域,部署較為廣泛的皮蜂窩不超過 100 米的蜂窩半徑,而飛蜂窩甚至只有 20 米左右的蜂窩半徑。分布式天線系統(tǒng)與皮蜂窩有一定的相似點存在,不同天線組所覆蓋的區(qū)域也不同,但是對于基帶處理都是集中執(zhí)行。
2.3 萬物互聯(lián)
5G 移動通信以人為核心的連接延伸向萬物互聯(lián),推動數字化社會的全面到來,并從根本上改變整個世界的運轉方式。與之前歷代移動通信相比,3G 與 4G 使人類進入移動寬帶時代,而 5G 不僅關注人與人之間的通信,還將網絡延伸到物的連接,能夠孵化各行業(yè)新應用,使人類將進入數字化的全聯(lián)接社會。這些都將給社會經濟、生活帶來革命性的影響。為了實現這一目標,整個行業(yè)需要在技術和應用上不斷創(chuàng)新,推動產業(yè)持續(xù)快速發(fā)展。
2.4兼容性高的融合網絡。在未來,隨著 5G 技術的不斷發(fā)展,將會在 4G 技術的基礎上,將電視網絡、廣播網絡、互聯(lián)網、電信網等多種形式的網絡用高兼容性的特點將其融合到一起,從而實現低成本、低費用,也就是通過 5G技術的高兼容性實現最大的網絡服務利益。高兼容性優(yōu)勢應用會實現比特幣應用,5G 技術的應用能夠將近距離無線技術等無接觸技術支持下的支付方式朝著更加安全的方向不斷發(fā)展,由此衍生出來的網絡虛擬貨幣—比特幣也會隨著 5G 技術的發(fā)展成為概念型產品被國際金融界所認可,比特幣利用 P2P 網絡將眾多的節(jié)點分布數據進行記錄、分析和交易,在 5G 技術安全性和高兼容性特點的支持下,比特幣將會被世界所認可,從而改變經濟活動方式。
3未來 5G 技術的發(fā)展趨勢
根據上文分析的 5G技術的特點和應用,在未來,5G技術的興起會在通信行業(yè)產生新的改革熱潮,根據我國目前移動通信服務運營商的經濟效益獲取成分分析,語音服務、SMS服務等仍然占有較高的比重,因此 5G技術的研發(fā)會經過一定的發(fā)展時期才能夠被業(yè)界真正的重視起來。我們要認識到,未來 5G 技術的發(fā)展不僅僅是實現移動通信網絡的高速性和安全性,更為重要的是實現全球化網絡的無縫銜接,通過 5G 技術不可避免的高兼容性為移動通信網絡的發(fā)展創(chuàng)造新的機遇,在 5G技術的兼容性特點下,終端生產廠商會被集中到同一個服務網絡平臺之上,制式不同、規(guī)格不同的無線終端將實現集成,這位全球移動通信網絡發(fā)展奠定了良好的基礎。同時,5G技術不僅會在移動通信領域帶來巨大變革,而且也會對醫(yī)療、教育、汽車、軍事等多個領域產生相應的影響,將推動社會發(fā)展的各個領域朝著智能化、集成化的方向不斷發(fā)展。
結束語
5G技術帶來的不僅僅是高速、安全的網絡,更多地是帶來全球化網絡的無縫連接。在5G通信技術發(fā)展的道路上,我國可以更好地引領世界經濟共同發(fā)展,更好地同步信息,促進全球經濟一體化。5G的未來對軍事、醫(yī)療、建筑、教育等各個方面都會帶來前所未有的信息便利,整個世界將建成更加智能、完善的移動網絡。
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