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    5G通信網絡的主要技術應用與發展前景探析

    來源:用戶上傳      作者:黃新武

      【摘要】在近幾年當中,伴隨著4G技術的發展與成熟,5G技術逐漸開始在各個領域當中得到普及。雖然當前5G技術還處在探索的階段,沒有徹底發展成熟,但其所表現出的作用與潛力都是巨大的。移動通信網絡的發展將會使人們的生活得到很大的改善,不但會推動社會經濟的發展,并且還會給人們的生活帶來更便利的條件,所以,在今后一定要對5G移動通信網絡關鍵技術展開更加深入的研究。本文介紹了5G通信技術的特點和5G技術應用場景,分析了5G通信系統的關鍵技術,提出了5G通信技術的發展前景,為同行業者提供參考。
      【關鍵詞】5G通信網絡;應用;發展前景
      中圖分類號:TN92 文獻標識碼:A DOI:10.12246/j.issn.1673-0348.2022.14.002
      與傳統的網絡通信技術相比,5G網絡具有多方面應用優勢,傳輸效率更快,延遲更低,滿足人們生活中各種網絡需求。不過在具體建設過程中,存在諸多難點。因此需要對此深入探究,采取針對性的解決策略,保障5G網絡建設的順利完成,在大規模的普及應用下,滿足人們信息通信需求,提升人們生活幸福感。
      1. 5G網絡內容概述
      5G網絡技術為第五代通信技術,是在前幾代通信技術的基礎上,不斷加以改善、創新形成的多功能、高效率的網絡通信技術。傳統4G網絡在全球化的背景下逐漸呈現落后狀態,大數據與綜合技術分析無法滿足移動網絡需求,5G網絡對此加以創新,滿足以上需求外,還能夠降低延遲性、耗能性,保障大范圍設備關聯性等諸多性能,并完善傳統網絡布局發生的各種問題,提升通信網絡的穩定性。在5G網絡技術的推動下,降低了人與人之間的距離,讓人們使用更短的時間得到雙方需要的數據信息,全面發揮出萬物互聯的重要作用。
      傳統的移動通信網絡只有寬帶連接等等幾個環節,極具局限性,無法滿足當前社會中諸多的應用型場景的特殊需求,需要在多個領域進行關聯處理,進而滿足各類需求。而在5G網絡中數據交互、智能化傳輸、場景轉變等多個領域完善,極大地增強了各個環節的應用效率。此外,5G網絡技術具有超大的網絡容量,可以保障上億臺計算機同時高效連接,并且讓沒帶計算機的數據網絡處于穩定的運行狀態。其中無線網絡數據傳輸峰值在新技術的應用下發生轉變,能夠更好地滿足當前階段的社會發展需求。
      2. 5G移動通信網絡技術的優勢
      2.1 更高的網絡通信速率
      針對于5G移動通信網絡技術所進行的研究是以4G技術為基礎而開展的,在近幾年發展的過程當中,我國4G技術逐漸走向成熟,在各個領域的應用當中發揮了巨大作用。所以,在5G網絡技術的發展上,我國有著比較堅實的基礎,這也為5G網絡技術的研究與發展提供了良好條件。經過長期的發展,社會生活的節奏相較于以往變得更快,移動通信網絡用戶對于技術的要求集中表現在了速率的提高上。造成這種情況的原因就是雖然4G網絡技術的速率和以往相比有了明顯提高,但依然還是無法滿足當前用戶越來越高的需求。用戶在對數據進行傳輸的過程當中,很多情況下都是于低信道頻段當中進行的,雖然可以確保傳輸的質量,同時也無需運營商耗費太多的成本用來對基站進行建設。但就實際來看,低頻資源的有限性將會對網絡用戶的接入造成很大的限制,不能夠給更多的用戶提供接入服務。和國外不同的是,在我國,資源頻段基本都是通過政府來分配的,而國外則需要由競爭來獲取。所以,當前我國所存在的一個問題就是對于低頻資源的分配沒有太多市場競爭規律的主導,這就對移動通信技g的發展造成了很大影響。現階段,4G網絡技術的載波頻率基本都在20MHz左右,在進行傳輸的時候,大都采用了多載撥碼分多址技術,以做到對眾多載波的聚合,使傳輸的速率變得更高。基于這樣的情況,在研發5G移動通信網絡技術的過程當中,同樣需要對高頻資源引起重視,盡可能的加強傳輸的速率,這也是MMO系統被提出與發展的重要基礎,通過高頻段資源來實現對信號的傳輸,就可以由波長較短而使天線的長度變短,這就可以減少對天線間距離方面所提出的要求,以使得基站能夠實現集成天線的相關設計。
      2.2 更大的容量
      在物聯網的概念被提出以后,社會當中的各個領域都對其予以了高度的關注,但就目前來看,它的發展還存在一定的不足,還有著很大的發展空間,這是因為在移動終端的能耗和無線網絡覆蓋等方面都有著一定的限制而造成的,這就致使互聯網當下的應用領域還有一定的局限。考慮到終端方面的功耗問題是對物聯網發展存在影響的一個關鍵因素,所以,必須要盡可能的解決功耗方面所存在的問題。主要是因為終端在接入網絡的過程當中,將涉及到眾多節點,但部分終端在進行使用時沒有能夠二次充電的環境,所以,通常都僅僅是通過自身的電池來維持服務。為使此方面的問題得到解決,3GPP曾通過窄帶物聯網技術來控制終端使用的功率,減小網絡傳輸帶寬,并使得信號發射的功率變低,從而實現對電能的節省。雖然使得物聯網終端的實時性變得更低,但不會對它的實際應用帶來太大影響。所以,針對5G技術所進行的研究,就需要對此方面的成果予以關注,同時將此當作基礎來達到節能省電的目的。
      2.3 更低的移動網絡延遲
      在使用了LTE網絡以后,移動網絡的延遲減小到了不到100ms,這就給網絡用戶提供了質量更好的網絡連接體驗,大大減小了網絡延遲對于用戶滿意度所造成的影響。隨著5G網絡技術的研發和應用,在使用LTE網絡的基礎上,使網絡的延遲得到進一步的減小,從而給移動通信網絡的發展提供更好的條件。因為LTE網絡內的一個TTI為1ms,而5G網絡技術在對幀結構進行優化設計的過程當中,通常是利用對所有子幀時域的縮短來實現物理上時延的降低。在實際應用中,5G網絡端到端的時延可以減小到4G網絡的十分之一,實現毫秒級的時延,可在450Km/h高速環境下做到穩定通信。

    nlc202208251819



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