5G无线网络及其关键技术

5G无线网络及其关键技术

摘要：无线网络在人们的日常生活中越来越普及，需要数据连接才能进行的应用也逐渐变多，从最开始的2G到后来的3G和4G，这种网络技术随着时代的发展也在进步，而当今的多个标准化组织已经不能满足于现有的研究，而是开始了5G网络构架的开发工作。5G无线通讯技术还处在探索阶段，正式投入运营需要一定的时间，其内部的系统和资源方面的问题在国内外的研究趋势下得到了改善，目前在技术方面的突破很好地适应了无线通讯的未来发展方向。本文就此进行简单的介绍与讨论。关键词：5G，网络通信，技术发展一、5G无线网络的现状及特点由于近几年来4G受到广大用户的青睐，它的性能优良，传输速度快，这些特点无疑把无线网络推上了发展的高峰，许多学术界和运营商都在思考5G网络的发展，产业界的工作组也就这个问题开展了重要的会议。从之前无线网络在人们生活工作中的应用来看，需要改进的问题是在相对密闭的空间信号的接收和网络速率的增强这些方面，一般在室内信号就会比室外差，这是由于隔热层和地理环境的影响，无线网络覆盖面积虽然广泛，却也有疏漏之处，在电梯和高速列车里也会有许多物理因素的影响导致信号较差，网络用户在使用数据连接时都不想看到网络延时带来的负面影响，所以技术攻关应该从这些问题入手。研究人员就用户的需要制定了许多应对方针，5G网络构架的创新是要基于之前短距离网络通信的演变，在此基础上引入热门的无线接入技术，这样全面而综合的发展与变革补充了旧技术的短板和不足。着重于减少能量消耗、加快数据速率、增强可移动性。这种新型的无线接入技术具有兼容性，由于它是技术融合的产物，所以对低级的设施和资源并无排斥反应，能融合已有的技术，实现资源的可利用性，发挥出原有的价值。5G网络技术要求移动网络能够在全球范围内漫游，实现技术的合理部署，所以在网络构架的开发上要以用户的需求为根本，考虑到时间因素，以及产业运营和生产的进程。无线通信处在不断发展的过程中，第一代的通信系统主要功能是模拟数据运输和调制传输频率，而现在的变革更加看重数字化的业务，即各种信息文件、多媒体储存的传输。国内外的移动通信基本处于均衡发展的状态，而用户量在不断增加，各种资源供应出现短缺的情况，5G网络的研发项目可以有效地解决这些问题，为爆炸式的数据提供容纳空间，实现网络的无缝衔接。二、5G无线网络的关键技术通讯技术随着时代经济发展的变革也会更新换代，人们对网络通信技术越来越依赖，决定了移动通讯的数据量蓬勃增长，对于关键技术的研究也是为了让用户有更舒适的使用体验。其中毫米波通信是物理层的技术之一，商业的工作频段较高，而毫米波的频段受到忽视，这不符合节约使用频谱资源的初衷。现阶段要解决数据传输的可控性，就要提高5G毫米波通信技术，研究者进行了多次试验，收集了延时间断和建筑物穿透等自然因素影响的数据，以这些调查结果为参考，可以得出在传播途中由于通道和功率都不定时变化会发生信号的损毁，毫米波频段的路径损耗相比而言更加严重。高低频段的信号在通过楼层较高的建筑物时都会有损耗，这是由于在穿透时传播受到了阻碍，一般的解决办法是用户在家里安装WiFi节点。当出现频繁下雨的天气时，信号在毫米波段的传输路径会受到影响，甚至被严重干扰。第二个技术是MIMO，它具有覆盖范围广、信号质量高、数据传输速度快的特点，同时也存在处理过程复杂的问题。升级后的MIMO技术提高了系统容量，减少了产品消耗，并且研究方向趋向于高频段的利用，能逐渐满足工作上高速率数据传输的业务要求。三、5G无线网络的应用场景5G网络首先要注重人们通信、通话的需求，还要在数据的处理方面增加多个可操控系统，让互联网的系统容量能够支持通信的发展。一方面是用各种技术增加系统容量，从多个途径获得频谱资源，另一方面要通过微蜂窝和中继这些新兴的网络系统去解决信息累积的问题。因为信号的传递要通过多个中转站才能完成，所以要始终保持信息通道的信号功率在正常范围内，尽量做到不让外界环境干扰能量效率和绿色环保的信道。通过调查研究发现，5G主要应用于交通工具内部、居民区、工作单位、广场等地，涉及公民生活的方方面面，这些场景的人流量较大、数据连接十分密集、通讯状况不容乐观，对5G网络提出了很高的要求。四、结束语移动通讯在业务方面的融合遵循了互联网发展的客观规律，5G网络处在测试阶段，只有将其中的关键技术确定下来，提高在通信频谱和能耗等方面效率，使设备更加智能，才能加快其进入商业运营的时间。参考文献：[1]尤肖虎，潘志文，高西奇.5G移动通信发展趋势与若干关键技术，【J】中国科学：信息料学，2014，44(5：)551，563[2]imt-2020(5G)PromotionGroup5G无线技术架构白皮书【R】.20