5G移動通信關鍵技術及其發展前景分析

楊 銳

(江蘇省通信服務有限公司,江蘇 南京 210000)

0 引言

目前,5G移動通信技術成為國內外通信行業關注的焦點。5G移動通信技術在頻譜利用率、傳輸速度等方面極具優勢,可為用戶提供安全體驗。然而,5G移動通信技術更注重發展技術,注重提高網絡業務能力及自身資源利用率。所以,針對5G關鍵技術進行研究極具必要意義。

1 5G移動通信的特點

5G移動通信技術的特點主要體現在:(1)相比4G通信網絡,5G通信系統對資源的利用率更高,是4G通信網絡的10倍。(2)在引入新體系結構以及智能化技術后,5G通信系統吞吐率有所提升。(3)5G移動通信技術會為用戶帶來超強的體驗,具有良好的性能。(4)5G移動通信系統在通信業務方面極其關注室內移動,可確保系統在無線覆蓋性能等方面有所改善。(5)5G通信系統引入了諸多高頻段頻譜資源,具有超強的電波穿透力。

2 5G移動通信的關鍵技術

2.1 SON技術

在運營5G移動通信網絡時,維護與部署是必要的手段,需要由專業的技術人員負責。SON技術的應用極具優勢,既能節約人力、物力及財力,又能減少對各種資源的應用,妥善處理人工難以配置和優化的各種網絡問題。在應用SON技術后,可全面保障網絡的智能運行,全面維護網絡以及部署網絡,提高5G移動通信網絡運行速度。

2.2 SDN技術

SDN技術,實則就是通過軟件調整5G網絡、優化5G網絡。這種技術能夠令設備越來越精簡,操作過程更簡單、便捷,具有超強的靈活性特點。SDN技術能夠有效控制管理網絡,改善移動傳輸質量,并且全面完善網絡運行環境,真正提高無線網絡應用效果。最近幾年,SND技術在研究方面已經取得了顯著的成果,但是依舊存在一些問題,急需有關人員加以研究,并迅速解決。現階段,SDN切換技術并不理想,在狀態評估時缺乏精準性,資源分配極其不均衡。

2.3 D2D技術

D2D技術可應用于補充蜂窩系統,真正實現無線數據流量效果。D2D技術的應用可以精簡資源,并減少外界對無線通信數據帶來的干擾,進而全面提高數據傳輸速率,降低傳輸成本。同時為了全面發揮D2D技術優勢,還要潛心研究通信實時性及無線資源管理等要點,保障5G無線通信網絡全面發展。

2.4 異構超密集部署分析技術

5G網絡技術具有多元化特點及綜合性特點,智能化程度相對更高一些,這也是5G移動網絡技術發展的優勢所在。在5G移動網絡技術發展時,其低功率節點數量會明顯增長,這樣便可以滿足網絡流量增長需求,達到超密集異構網絡效果。異構超密集部署分析技術是5G移動網絡通信技術的核心技術,5G移動網絡技術在發展時,需要設置諸多節點,所設計的站點要遠遠超出4G移動網絡技術的站點,且要高出10倍左右。每一個站點與站點間的距離極其密集化,不可超過10 m,這樣才能增強站點覆蓋率,在1 km的范圍內足足可以為2萬用戶提供移動網絡通信服務。異構超密集部署分析技術具有明顯的優勢,可真正達到“一對一”服務效果[1]。

然而,由于部署的站點數量偏多,終端和節點間的距離則會明顯縮短,這也代表著其應用功率會大幅度提升。前文已詳細介紹了異構超密集部署分析技術的優勢,但其也存在一定的弊端。由于布置站點越多、距離越短,也就代表著介質互聯設備的物理布局會更加復雜,很容易誘發網絡不兼容等問題。為此,在發展5G移動網絡通信技術時,就要解決這些干擾問題,尤其要嚴格控制同頻率網絡干擾、共享頻譜干擾以及層次干擾等。

3 5G移動通信的未來發展

目前,5G移動通信已經成為下一代移動通信的關鍵載體,對未來經濟社會的發展極具特殊意義。伴隨信息化時代的成熟與發展,人們也對5G通信技術提出了全新要求。為此,分析5G移動通信技術發展現狀,儼然已刻不容緩。在分析5G移動通信發展現狀時,需要密切關注技術的發展,這樣才能對其未來的發展方向進行全面探討[2]。

3.1 5G移動通信技術的發展現狀

移動通信主要指移動體間的通信,或者是移動體和固體之間的通信。例如,在現代生活中,智能手機已經成為人們必不可少的工具,智能手機就是極其經典的移動通信。

4G通信技術的通信傳輸速率最高峰值達到了75 Mb/s,可以滿足當代人對移動通信的具體應用要求。伴隨信息化系統規模的日漸擴大,信息化系統在人們日常生活中發揮的作用越來越明顯了。信息化系統,可以為人們提供超強的數據處理能力。但是,在其正常工作時,需要得到通信網絡的支持。為此,信息化系統需要擁有超強的通信數據傳輸速率。

為了切實滿足信息化技術發展需求,人們正在潛心研究5G移動通信技術。日前,5G移動通信技術已經開始商用了。早在2018年,韓國KT,SK等迅速發展,5G服務已經在韓國部分地區正式推出使用了,這也標志著5G移動通信服務在全球范圍內實現了商用,隨即會掀起大范圍的商用潮流[3]。在此過程中,5G移動通信也逐漸暴露出了一些不足,急需相關技術人員潛心研究,并解決其存在的問題。

3.2 5G移動通信技術的未來發展方向

在未來社會發展之際,5G移動通信技術與信息化系統終將實現完美融合。在這一個過程中,需要針對5G移動通信技術的未來發展方向加以調整。信息化系統要充分發揮自身優勢,與其他工作系統進行全面交流。為此,信息化系統對移動通信技術的信息傳輸速率以及穩定性、安全性等提出了全新要求。相比4G移動通信技術,5G移動通信技術的網絡數據傳輸速率有所提高。然而,由于部分地區存在技術制約,在5G移動通信技術投入商用使用時,其數據傳輸速率遭到限制。基于此,全面提高5G移動通信技術的網絡數據傳輸速率,已經成為相關工作人員未來的研究方向。

在5G移動通信技術發展時,其信號穩定性以及應用安全性,也廣受人們關注。相比傳統信號基站,5G移動通信信號傳輸基站存在一定缺陷,需要重新建設信號基站。然而,在建設信號基站時,其布局終將會影響信號傳輸的安全性和穩定性,這就要求采用科學技術增強5G移動通信技術安全性和穩定性,并重新設置信號基站的布局,這樣才能保障5G移動通信技術在未來順利發展,并持續保留安全應用狀態。

4 5G移動通信系統發展展望

5G移動通信技術將成為時代通信網絡發展的大勢所趨,擁有非常良好的發展前景。5G移動通信技術既能優化無線設備通信方法,還能進一步影響手機應用性能、汽車應用性能,終將創造良好的經濟效益。

4.1 萬物互聯

4G網絡的成熟發展,已經衍生了“智能家居行業”,但該行業起步偏晚。4G技術雖然成熟發展,但是和萬物互聯間仍存在一定差距。然而,若能全面發展5G技術,便可應用其超大流量以及極短延時、低耗能等優勢,真正達到萬物互聯需求。在未來發展中,5G技術可以推動互聯網的迅速成長,并且將其應用到自動化及交通行業中,真正打造全世界的萬物互聯。

4.2 生活云端化

在全面進入5G時代,用戶可在隨時隨地播放4K視頻,甚至是8K視頻,云技術也會隨之取得突破性發展,這些均會改變人們的生產方式及生活狀態。與此同時,網絡環境呈現出高速率特點,硬盤終將會被云盤取代,所有用戶在不受時間和空間的限制下,就可以向云端傳送大型文件。此外,在5G移動通信技術發展后,5G云化發展方向越來越明晰了,實現了從中心云到邊緣云的過渡,最終形成了移動設備云。在智能設備日益普及后,人們對移動數據業務的需求量和依賴度越來越明顯了,為了能切實增強網絡速度,就可以通過無線網絡信息為人們帶來更多關聯服務,從而強化體驗。另外,5G移動通信技術還能為人們儲存大量資源,令其隨時隨地從移動設備云中下載資源、儲存資源。

4.3 促成智能交互

5G技術具有良好的數據吞吐量及數據處理效率、質量,可以真正實現數據交換以及人工智能交互等要求。同時,由于5G技術延遲時間偏短,可以達到良好的遠程醫療效果、智慧城市效果、無人駕駛效果以及虛擬現實效果。在未來,智能交互應用范圍越來越廣泛了,涉及橋梁建筑、汽車監控、電器以及門鎖等多方面。另外,當今社會各行各業的人士高度關注5G移動通信技術,并致力應用其來建設社會以及監管城市,這足以見得5G移動通信技術將促成智能交互,為打造良好社會及社會經濟發展奉獻巨大力量。

5 結語

伴隨我國通信技術的迅速成長,通信網絡覆蓋面積越來越大,用戶數量越來越多,要求也隨之增加,用戶已經不再滿足4G移動通信技術帶來的體驗了。為了能切實增強客戶體驗,提高客戶服務效率,諸多運營商日漸關注5G移動通信技術,在5G移動通信技術研究方面,投入了大量財力、物力及人力,希望通過5G移動通信技術能實現萬物互聯與智慧云端。