4G无线通信论文范文
4G无线通信论文范文第1篇
摘 要:本文就5G通信技术应用场景与关键技术进行了相关研究,关键技术包括新型网络构架、多天线传输、智能化、D2D技术以及同时同频双全工等;而应用场景包括mMTC型应用场景、低延时和高可靠应用场景、超密集部署、宏覆盖增强应用场景、uRLLC型应用场景、eMMB型应用场景、机器间通信场景等。
关键词:5G通信技术;5G应用场景;5G关键技术
0 引 言
4G无线网络技术在我国已经基本普及,同时已经开始往5G网络时代发展。就5G无线通信网络的概念来讲,其应用将会使社会更进一步,迈入到高智能高融合的网络时代。所以,为了有效地开展5G无线通信网络,必须加大对无线网络技术研究的投入,对目前出现的各项干扰进行认真分析,同时制定有针对性的解决方案,使所有资源的使用率能够得以提升。
1 5G通信技术的应用场景
1.1 eMMB型应用场景
VR技术是eMMB型应用场景的代表作品,该技术能够在一定程度上体现宽度的高能需求,同时,eMMB型应用场景也是5G通信技术中最为基本的应用场景。在当前阶段,5G通信技术有三个主要的优点,分别是稳定、快速和准确。因此,在最基本的应用场景中,5G通信技术不仅能够将快速体现出来,同时还能够表现出高效[1]。不管是VR技术展示层面,还是信息同步展示层面,5G通信技术都更为快速。就应用场景描述方面举个例子,一部时长为两个小时,容量为2G的高清电影,在5G通信技术的下载速度中,只需要1秒便能够顺利地将其下载[2]。
1.2 uRLLC型应用场景
在自动驾驶技术中,能够将uRLLC型应用在通信技术方面的及时性和可靠性体现出来,5G通信技术有着非常多的应用场景,但uRLLC型应用场景的优点无疑是所有应用场景中最多的一个[3]。我国5G通信技术有两个方面的优势,其一是通信技术的可靠性,其二是通信技术的高传输性。5G通信技术在下载速度方面,与4G通信技术相比,前者的下载速度是后者的几十倍,并且在下载的过程中,5G通信技术有着比较良好的连线性。5G通信技术包含三个特性,即时性、高效性和可靠性,这三种特性能够最大程度地推动uRLLC型应用场景的实现,从而促进5G通信技术应用场景的实现[4]。
1.3 mMTC型應用场景
mMTC型应用场景中,有一个极具代表性的案例——智慧城市,该案例能够充分体现大量机器的通信需求[5]。在上文中,eMMB型应用场景以及uRLLC型应用场景的描述,都是从5G通信技术微观层面来进行分析的,不管是eMMB型应用场景还是uRLLC型应用场景,两者都没有强连接功能,唯有mMTC型应用场景拥有强连接功能。强连接功能主要优点是可以将生产环境和消费环节进行覆盖,不仅可以将生产环境和消费环节融入到互联网中,同时还可以将市场融入到物联网中,从而实现万物互联的目的。在智慧城市中,5G通信技术能够对多种事物实现智能化管理,比如路灯、路口、井盖等,并且还能够保证基础交通设备的顺利运行,从而提升交通的稳定性[6]。
1.4 超密集部署
5G通信技术所有的应用场景都与超密集部署存在着一定的联系,比如,5G通信技术能够应用到酒店茶楼之中,也能够应用到写字楼、办公室等中。不管在哪个场景都能够将其运用,所以5G通信技术的应用场景与超密集部署有着一定的关系,用户在体验5G通信技术时,不管处于哪个场景,速度都应该达到1Gb/s以上。超密集应用场景可以根据它所应用的范围,将其分为三种不同类型的小区,包括毫微小区、微小区以及宏小区,这些小区通常会呈现两种特性,异构性和多样性。不同小区之间天线高度、发射频率以及增益都会存在一定的差异[7]。超密集应用场景能够使用的技术有三种,其一是无线回传技术,其二是虚拟小区技术,其三是新型调制编码技术。在室内应用场景部署中,需要依靠高频率通信应用来对用户体验速率进行实现,其主要原因是为了避免不同小区之间的干扰。
1.5 宏覆盖增强应用场景
5G通信技术在宏覆盖增强应用场景中出现的大部分频段都是低频频段,而其在宏小区的应用中,所覆盖的范围较广泛,半径能够达到数千米,并且宏覆盖增强应用场景中,用户到基站的路损量有着极大的差异,从而导致信噪比出现差异。通常情况下,会将大量的天线布设在宏站上,使得宏覆盖增强应用场景使用如下三种技术,包括新型调制编码技术、非正交传输技术以及规模非常大的天线技术,而且这三种不同的技术能够实现共存,单个技术远不如综合技术的效果好,因此将三种技术放在一起使用,能达到非常好的效果[8]。
1.6 低延时和高可靠应用场景
5G通信技术中,低延时和高可靠场景是各种不同应用的共同要求。比如,在制造一些精密机械的时候,如果不同机器之间的通信存在延时,那么将会对产品质量造成一定程度的影响,并且这种延时影响即使是毫秒级别也不能例外。特别是在一些智能交通系统运作过程中,延时超过毫秒是绝对不允许的,与此同时,为了减少交通事故发生的几率,它的检测率需要非常低,甚至会低到零。5G通信技术在低延时和高可靠场景应用中,通常会使用两种技术,包括链路自适应技术和终端直通技术。
1.7 机器间通信应用场景
5G通信技术的应用场景有许多,其中包含物联网场景。当前,物联网存在的最大的问题就是巨量终端数据的支持能力不足,并且物联网对各个机器终端和应用场景有着一定的要求,在机器终端方面,机器终端的成本不能高于普通手机的终端。在应用场景方面,为了能够保证电池使用时间延长,需要确保非常低的功率[9]。除此之外,物联网应用场景需要非常广泛的覆盖范围,其他不谈,至少地下室需要覆盖得到。在物联网应用场景的技术使用上,能够采取的技术有三种,包括非正交传输技术、控制信令优化技术以及窄带传输技术。非正交传输技术能够在同一时间支持许多终端同时使用无线资源,控制信令优化可显著降低控制信道的开销,而窄带传输技术则是能够大幅度地降低成本,在扩大覆盖范围的同时减少信道开销。
2 5G通信技术的关键技术
2.1 多天线传输技术
目前,5G通信技术在我国仍旧处于发展过程中,多天线传输技术还存在许多不足和缺陷需要去解决,因此,还需要进一步完善和发展多天线传输技术。多天线传输技术目前发展比较缓慢,5G通信技术如果想要将其进行改变,就要改变源天线,同时对源天线列阵进行完善,只有这样才能够将网络频谱的利用率提高,在不影响应用效果的同时,最大程度地降低通信成本。由于多天线传输技术能够将通信网络覆盖范围进行拓展,所以在5G通信技术利用率方面,多天线传输技术能够将其有效提升[10]。
2.2 新型网络构架技术
随着通信行业的不断发展,5G通信技术也要随之进行改进,特别是在通信效率方面,需要对其进行提升。不过在提升的过程中,需要注意控制通信业务的成本,不能够抬高,尽可能地往低成本发展。如果想要让5G通信技术变得更有效率,最为关键的一点是需要整合所有通信业务,除了对通信业务进行整合外,还要增加更多的新业务。根据社会发展的实际需求增加新业务,使生活中的各个领域都能够将网络系统应用其中,使自组织网络通过这个过程实现网络虚拟化。5G通信技术一方面能够使通信技术的互动功能增强,另一个方面能够使人们体验到无比真实的情境。为了使通信质量得到进一步提高,同时为了将通信技术的应用优势体现出来,就需要结合数据和无线网络云端提高峰值速率。新型网络构架技术有两个方面的优势,即帮助人们建立新的交付模式和提供计算机存储平台[11]。
2.3 智能化技术
在5G通信技术中,智能化技术是最为关键的技术。随着时代的不断发展,智能化科技产品不断涌现,这些智能化产品为人们的日常生活带来了许多便利,比如扫地机器人、智能家电等。针对这一方面,相关的科研需要更辛苦的研究和探索才能够将5G通信技术应用到各个智能化产品当中。云平台是5G通信技术建立的基础,各类智能化产品在云平台上有着一定的联系,这些智能化产品共同构成了数据库,并且这个数据库随时在变动[12]。5G通信技术在大数据背景中,能够开展多种业务,完善其服务,同时还能够保证通信服务的多样性。
2.4 同时同频双全工技术
同时同频双全工技术在5G通信技术中,能够将外界环境干扰降到最低,其主要原因是同时同频双全工技术能够在接收信号的同时将发射机的干扰信息最大程度地消除,因此,该技术能够有效地提高频谱效率。不过在实际应用中,同时同频双全工技术有着一定的缺陷,比如应用范围较小,利用率偏低等。而随着5G通信技术的不断发展和完善,将推动同时同频双全工技术频谱利用率的提高,在保障5G通信技术可靠、稳定的同时,也能够促进5G通信技术的不断进步。
3 結 论
随着无线网络技术成为如今信息传递的主要技术,5G通信技术已经是社会发展的必然要求。对5G通信技术进行改进,对通信网络建设进行完善,能够极大地推动社会和经济的发展,对通信行业有着重大意义。因此,在5G通信技术发展过程中,需要将现有的优势进行保留,以此为基础来进行相关技术研究,对出现的各种问题进行有针对性的解决,只有这样才能够对5G通信技术进行整体优化。
参考文献:
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作者简介:李飞(1986-),男,汉族,河南淮阳人,中级工程
师,本科,研究方向:通信工程设计。
4G无线通信论文范文第2篇
二十一世纪以来,我国的4G移动通信技术迅速发展,短短几年时间就已经从最初的小范围试用,实现了如今的全面覆盖,对于社会的发展起到了强力的推动作用。鉴于移动通信技术极为快速的发展,通信企业想要在激烈的市场竞争中获得先机,必须时刻保持危机意识与前瞻意识,唯有如此才能够在推动技术进步的同时,带动企业的长远发展。因此说,通信企业必须要将推广与发展4G移动通信技术作为未来发展的一个关键途径,保持企业核心竞争力的不断提高。
一、4G移动通信技术的概念与特点
(一)4G移动通信技术的概念
现阶段我们所说的4G移动通信技术指的是第四代的移动通信技术,但是由于行业内的研究与使用出发点的不同,因此很难全面统一4G移动通信技术的概念。现阶段主要的4G移动通信技术均能够快速实现无障碍通信网络的接入,而且还可以实现移动互联、移动商务等综合功能,用户不仅具有更多的选择与沟通自由,还能够将4G移动通信技术作为载体和平台,有效支持SOHO以及物联网等业务的开展。
(二)4G移动通信技术的主要特点
4G移动通信技术主要具有三个特点,分别是:
传输速率高,通过对其大量的分析与实验,我们发现从理论上说能够将通信速率提高至传统3G移动通信速率的50倍以上;
智能化程度高,由于4G移动通信技术的技术含量高,使用了大量的先进设备,而且结构更加合理,因此无论是接口还是终端,无论是服务还是操作都有不同的结构能够进行支持,因此说现阶段4G移动通信技术能够提供更加全面的智能化服务,这不仅充分挖掘了4G移动通信技术的潜力,更是扩大了4G移动通信技术的应用范围;
兼容性更加优秀,由于4G移动通信网络的逐步完善,现阶段已经可以实现向下和向侧的有效兼容,不仅能够快速完成信息的传递,还能够达成超媒体通信目标。
(三)4G移动通信技术的网络构造
现阶段我们适用的4G移动通信网络的关键构造有应用网络层、中间环境层以及物理网络层三种,上述主要构造经过网络输入、输出间数据的传递,充分发挥了4G通信网络的性能。
二、4G移动通信技术的要点
(一) SA技术
现阶段,4G移动通信中适用的SA技术指的是智能天线技术,这种技术的应用能够排除通信系统中的信号干扰,起到有效的干扰抑制作用。此外,还能够跟踪4G移动通信系统的运行状态,充分体现自动化跟踪特点。通过SA技术的应用,4G移动通信系统还能够实现数字波束调节,能够有效保障4G移动通信的整体运行状态。
(二)OFDM技术
OFDM技术就是我们所常说的正交频分复用技术,可以将信道划分成若干个正交子信道,实现低速子数据流和高速数据信号之间的转换,使低速子数据流在子信道内进行稳定传输。通过OFDM技术的应用,4G移动通信技术实现了数据高速传输的目的,而且由于OFDM技术具有自适用的调制机制,因此能够在改变加载、信道方式的同时,有效保证通信信息的传输速率。通过OFDM技术的应用,我们还可以在使用4G移动通信技术的过程中,有效杜绝码间干扰。
(三)SDR技术
SDR技术也称作软件无线电技术,该技术是微型电子技术的代表之一,在4G移动通信系统内的重要性毋庸置疑。通过在4G移动通信系统内应用SDR技术,能够构件一个开放式的平台,在简化移动通信升级方式的同时,促进4G移动通信技术的发展。最为关键的是,SDR技术为4G移动通信提供了标准、规范并且开放的硬件平台,能够有效满足4G移动通信系统的发展要求,促进了技术的不断进步。
(四)IPv6技术
通过IPv6技术的应用,能够在4G移动通信系统内提供唯一地址,因此说虽然移动通信网络的容量较大,但是其中设备以及通信网络都具有唯一的特点,并且表现出自动配置的状态。IPv6技术还能够为4G移动通信系统提供唯一的路由地址,提高通信系统的服务质量,而且最为关键的是还能够转化成更高級别服务的运行系统。
三、4G移动通信技术的未来发展趋势
(一) 识别技术
现阶段我国的4G移动通信网络已经实现了全面覆盖,因此用户数量非常多,据不完全统计,仅中国移动的用户在2016年底就达到9亿的数量,因此说鉴于庞大的用户群体,要实现4G移动通信技术的智能化和人性化,我们必须对多用户进行识别,因此需要开发出更加有效地多用户识别技术。因此,我们将其作为重点研究对象,然后通过加强建立4G移动通信基站的方式,增加系统容量。唯有在快速准确的进行用户识别,我们才能够在提高4G移动通信技术服务、通信质量的同时,促进行业的发展。
(二)干扰抑制技术
现阶段对于4G移动通信技术来说,影响使用的最大威胁就是电磁波干扰,而且随着社会的发展,电磁波干扰情况愈发严峻,因此现阶段急需开发新型干扰抑制技术,消除电磁波对4G移动通信的干扰,保证通信技术性能优势的充分发挥。现阶段使用频率最高的干扰抑制技术是交互式干扰抑制技术,这是抗干扰技术的核心,能够有效保证4G移动通信技术免受电磁波的影响。在应用4G移动通信技术的过程中,我们需要加入交互式干扰抑制技术的使用,并通过加大攻关和研究力度的方式,提高4G移动通信的抗干扰效果,充分保证通信质量。
(三)接收技术
为了加速4G移动通信技术的推广语应用,我们必须实现该技术的节能与环保目标,特别是由于4G移动通信技术是在3G通信技术的基础上发展起来的,因此我们需要不断提高信号接收技术的节能效果,充分提高4G移动通信技术的核心竞争力。现阶段4G移动通信技术适用的是微天线接收器,这种接收器是一种嵌入式的无线电,其功耗仅为传统技术的1/10-1/100,在降低了能源消耗的同时,充分实现了加速推广的目标。最后,虽然新型接收技术的能耗降低了,但是其信号接收的稳定性却在稳步增长,因此通过该技术的使用在一定程度上推动了4G移动通信技术的发展与应用,使得我国4G用户数量逐月攀升。
(四)可重构性自愈网络技术
现阶段在4G移动通信技术中应用的都是智能处理器,以便在节点出现故障或者基站超载时能够进行智能处理。此外4G移动通信技术绝大多数采用的都是问答装置,能够及时纠正发现的问题,因此能够实现网络故障的自动排除,进而实现4G移动通信技术服务质量的不断提高。与传统3G移动通信技术相比,4G移动通信技术不仅具有容量更大、成本更低的特点,还具有传输速度快、接入范围广的优势。最后,我们要加速4G移动通信技术的发展,就需要进一步加大对无线接入网技术的研发力度,通过使其从电路交换向基于IP分组交换方向发展,促进设备分集向网络分集阶段迈进。
四、结论
综上所述,虽然我国的华为拿下了部分5G标准,而且5G技术正逐步走向现实,但是4G移动通信仍旧是近年来发展的主流,因此我们仍旧需要加大4G移动通信技术传输速度以及安全性方面的研究力度,早日实现4G移动通信智能化、人性化服务水平的不断提升,并通过充分挖掘4G移动通信技术潜力的方式,提高4G移动通信技术的综合性能,促进社会的快速发展。
4G无线通信论文范文第3篇
摘 要:本文通过分析5G移动通信技术发展现状,对其目前存在问题进行了研究。同时,结合时代技术发展特点,对5G移动通信技术优势发挥方法进行了研究,并对其业务运营模式创新方法进行了探讨。这些研究对5G移动通信技术应用和5G业务发展有着重要意义,有很好现实价值。
关键词:5G技术;5G业务;运营模式
一、引言
近年来,随着5G技术逐渐发展成熟,推动5G移动通信技术在日常生活中应用逐渐成为了人们关注重点之一。在部分地区,5G移动通信技术已经逐渐走入了正式应用中,5G设备也逐渐走入了人们生活中。如何开展5G业务,推动人们对5G业务认可越来越受到关注。
由于我国5G移动通信技术发展比较成熟,我国对5G业务运营体系建设更加重视。由于5G移动通信技术自身特点,其业务开展等与传统移动通信业务有一定区别。在现有技术基础上,推动5G业务运营模式创新发展越来越受到人们关注。
本文拟通过分析5G业务运营发展现状,对其创新策略和方法进行研究探讨。
二、5G业务运营模式现状
5G业务运营模式发展对5G移动通信技术应用有着重要意义。为了推动5G移动通信技术发展,本文通过分析5G移动通信技术发展现状,对其业务运营模式目前存在问题进行了总结。
2.1 5G移动通信技术发展现状分析
5G移动通信技术是第五代移动通信简称,被认为是下一代移动通信技术主体。随着智能移动端在生活中广泛应用,移动通信技术发展越来越受到人们重视。目前,4G移动通信技术已经被人们广泛接受和应用,并在日常生活中发挥出了重要作用。
4G移动通信技术基本可以满足人们需求,但在部分领域仍然存在着一定应用局限性。主要原因在于4G移动通信技术数据传输速率有限,最高峰值为75Mbps。该速率可以满足智能移动端需求,但无法满足日渐兴起物联网等技术数据交换需求。因此,人们需要大力推动5G移动通信技术发展,以适应未来社会发展需求。
目前,5G移动通信技术已经逐渐走入了商用阶段,部分5G移动客户端也已经进入了销售与应用阶段。由于5G移动通信技术数据传输速率最高峰值可达10Gbps。因此,5G移动通信技术可以在许多新兴技术中实现良好应用。随着信息化时代发展,人们对5G业务普及需求越来越强烈。
2.2 5G业务运营模式现存问题分析
随着5G移动通信技术成熟和5G设备投入市场,5G业务开展也越来越受到人们关注。由于5G移动通信技术自身特点,其业务运营方式等与传统移动技术业务运营有比较大区别。因此,现有5G业务运营模式普遍存在着一定问题和缺陷。
首先,现有5G业务无法充分发挥5G移动通信技术优点。5G移动通信技术高速数据传输不仅可以应用在手机等智能移动端,在物联网等领域也有着极为广泛应用。但现有5G业务主要集中在手机等移动端。和传统移动通信技术业务相比,无法充分表现出自身特点。
此外,现有5G业务基本沿用了传统移动通信业务运营模式。随着信息化技术普及,信息化改革已经成为社会发展潮流。传统移动通信业务在普及信息化等方面存在着一定不足。也由此导致了现有5G业务无法满足时代发展要求。
三、5G业务运行模式创新策略
为了推动5G移动通信技术更好发展,本文通过分析多方资料,结合时代技术发展特点,对5G移动通信技术优势发挥方法进行了研究,并对5G业务在未来社会中改革创新方法进行了探讨。
3.1 5G移动通信技术优势发挥方法
要充分发挥5G移动通信技术优势,需要在应用面上与传统移动通信技术区分开。目前广泛应用4G移动通信技术主要针对是手机等智能移动端,其功能主要包括实现智能移动端数据交换,帮助移动端与网络等进行连接。在这种功能模式下,4G移动通信技术数据传输速率基本可以满足人們需求。因此,在这一方面人们对5G移动通信技术认可度不足,也无法充分发挥5G移动通信技术优势。
因此,5G业务要根据5G移动通信技术特点,开展针对物联网等新兴技术新业务。由于物联网等需要实现多个系统之间数据交换,对数据兼容性和传输速率等都有比较特殊需求。因此,新5G业务需要在保证数据传输速率同时,还需要能够支持多个设备之间数据交流。
3.2针对未来社会发展业务运行模式创新
5G业务开展需要符合社会发展潮流。因此,需要针对未来社会发展特点,创新相应业务运行模式。
在现代生活中,移动通信网络应用主要集中在智能移动端,具体功能主要包括网络数据交换、信息化系统数据交换等。目前,智能移动端娱乐功能发展越来越受到人们重视。利用手机等进行视频观看、玩游戏等已经成为了年轻人主要娱乐方式。因此,5G业务需要根据这一特点,开展管道+平台+内容运营模式,例如5G+4K/8K高清视频运营模式,可以很好地满足人们在新时代中需求。
另一方面,5G业务需要进行相应创新。随着信息化技术普及,越来越多行业进行了自身信息化改革。5G业务需要根据自身特点,充分融入到信息化时代中,拓展5G业务在其它行业中应用。
3.3 5G业务运营解决方案创新
为了保证5G业务稳定运营和创新,需要针对5G业务可能出现问题,制定相应运营解决方案。5G移动通信技术在未来社会中会发挥出更加关键作用,也会成为数字化社会重要基础设施。因此,在制定运营解决方案过程中,需要广泛采用切片技术,实现对5G网络资源划分,从而充分满足人们需求。
此外,5G业务要针对其它行业具体需求,提供相应运营解决方案。例如物联网、车联网等行业,需要针对其多系统兼容特点,提供类似专网品质服务。
四、结束语
5G业务开展对未来社会发展有着重要意义。本文通过分析5G移动通信技术发展现状,对5G业务目前存在问题进行了研究。在此基础上,通过对5G移动通信技术优势发挥方法进行探讨,并对具体5G业务运营模式创新方法进行了总结,这些研究对5G业务开展有很好帮助。
参考文献
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4G无线通信论文范文第4篇
摘 要: 作为新一代移动通信系统的5G,即第5代移动通信系统是面向2020年之后的,目前而言,与其相关的技术发展正处于不断探索阶段。本文结合国内外移动通信的发展趋势,对5G的发展情况进行了简单的阐述,简要列举了5G的技术特点,重点论述了5G移动通信的4项关键技术,分别为无线接入技术、大规模MINO技术、自组织网络技术以及软件定义网络/虚拟网络。
关键词: 發展趋势;关键技术;无线接入技术;软件定义网络;虚拟网络
1 5G概述
5G移动通信技术是现在的研究热点之一,作为新一代的移动通信系统,其是以2020年以后移动通信的技术需求为出发点。依据移动通信的发展规律以及发展趋势,5G将具有非常高的的能效和频谱利用率,与4G通信相比,5G在资源利用率以及传输速率等方面至少有一个数量级的提高,其传输时延、无线覆盖、系统安全都将得到显著提高,并且用户体验也将越来越好。而其他无线移动通信技术与5G移动通信的结合,将构成新一代的移动信息网,其覆盖范围非常广,无处不在,移动互联网流量要增加1000倍的需求将得到满足。5G移动通信系统的应用范围也会进一步扩大,系统设计的重要指标之一便是对M2M通信以及海量传感设备的支撑能力。灵活性也是5G系统的重要指标之一,使其具有自调整、网络感知等智能能力,以适应将来移动化信息时代无法估计的快速变化。
5G移动通信技术作为国内外的研究热点,2013年初,METIS (mobile and wireless communications enablers for the 2020 information society) 项目是由欧盟在第7框架计划启动的,由29个参加方共同承担,其中包括我国的华为技术有限公司;我国和韩国分别成立了IMT-2020(5G)推进组以及5G 技术论坛,用于讨论研究5G相关的技术。我国著名863计划于2013年6月份启动了5G 重大项目一期研发课题,并于 2014年3月份启动了5G重大项目二期研发课题。目前,世界各国对5G的研发兴趣非常大,分别对5G技术的发展愿景、候选频段、应用需求、所需关键技术等进行了广泛深入的研讨,目前某些讨论课题已经达成共识。
近年来移动互联网发展非常迅猛,5G移动通信的主要驱动力便是移动互联网的蓬勃发展。移动互联网将会逐渐发展为各种业务的基础性平台,固定互联网的各种业务会逐步在移动互联网上实现,使得用户操作更加方便。由于后台服务以及云计算的广泛应用,5G移动通信系统对系统容量以及传输质量要求的将会更高。通过与其他移动通信技术的密切结合,以给移动互联网的飞快发展提供所有的基础性业务能力作为5G移动通信系统的最主要的发展目标。
根据目前业内的初步估算,业务能力提升方面,将来无线移动网络将在三个方向同时进行:
1.1 新的体系结构(比如最为热门的超密集小区结构)的引入以及更加深度的智能化可以将整个系统的吞吐率提高至原先的25倍左右。
1.2 新的无线传输技术的引入可以将资源利用率提高至4G的10倍以上,提高资源利用率。
1.3 新的频率资源的挖掘,比如毫米波、高频段、可见光等,使得无线移动通信的频率资源提高4倍左右。
2 5G技术特点
本文主要从以下5点简要概述了5G技术的特点:
2.1 5G系统研究以更为广泛的多用户、多点、多小区协作组网、多天线作为突破的重点,力求在体系构架上寻求系统性能的大幅度提高。
2.2 5G研究将更加注重用户体验,因此衡量5G系统性能的关键指标必定和用户的体验相关,性能指标包含传输时延、平均吞吐速率、对虚拟现实的支撑、交互式游戏以及3D等新兴移动业务的支撑能力。
2.3 5G移动通信系统将更多的使用高频段的频谱资源,但是由于会受到高频段无线电波的穿透力的限制,因此光载无线组网、有线与无线的融合等技术将使用的更加普遍。
2.4 目前由于室内移动通信业务已经成为应用的主导地位, 因此传统移动通信系统的设计理念“以大范围覆盖为主、兼顾室内”这一设计目标将会被改变,新的设计理念应该是5G业务支撑能力以及室内无线覆盖性能。
2.5 网络资源可调整将成为以后的重要研究方向, 网络资源实现动态调整,使得运营商能够有效地降低能源消耗以及网络运营成本。
3 5G通信关键技术研究
3.1 无线接入技术。
无线接入技术作为5G移动通信的关键技术要点,以NOMA(非正交多址接入技术)与BDMA(射束分割多址技术)为基本内容;通过使用更为广泛的信号宽带,无线接入技术给用户带来更加便捷的应用指标。NOMA 以OFDM信号为切入点,是一种新型的调制方法;技术正交时间的窗口缺陷问题得到了解决,满足了频率补偿建设与传输时延这个两个性能指标,滤波器多载波能够满足了同步频率构造的需求;BDMA 围绕CDMA(码分多址)、FDMA(频分多址)等技术,充分利用有限的频谱辅助多址接入系统,实现提供时间资源以及频率给5G技术的无线接口。结合MS位置的天线波束状况以及5G系统的基本构成、内在容量等技术特征,在不改变 LOS 状态的情况下,能够智能调整波束情况。当前所发明使用的NOMA 、BDMA 技术,通过实验观察,其能够快速适应5G的基本要求,如FFT 块的CP信号参数、AOA(达角)无线数据配置等,具有很强的使用价值。
3.2 大规模MIMO技术。
2016年世界电信标准化全会(WTSA16)中,我国与国际电信联盟电信标准化部门达成统一共识,正式提出推进 IMT-2020(5G)的标准化研究工作。5G技术所提供的峰值速率比4G 技术能够增长至数十倍,这一技术成为市场标准化竞争中的核心技术。大规模 MIMO是5G通信系统的关键技术之一,该技术已经通过了国际标准的检定审核,在关键技术指标的研究工作中已经正式被采纳,并且成了无线鏈路频谱效率技术的典型代表。大规模 MIMO 与“多用户MIMO”在概念上具有相似之处,大规模 MIMO与处在同一频块的用户基站形成了同步发展机制,提高了天线的数量,能够同比增加1~2个数量级,解决了天线信道容量不足的问题。
当前,大规模 MIMO 技术仍然是移动通信领域最为突出的技术之一,其主要是解决容量问题。其在5G移动通信系统的应用相关的技术问题,仍然需要有效解决。根据接收端与发送端匹配的天线设备,实现传输速率的稳定以及传输可靠性,提高MIMO技术的标准化进程,具體情况如表1所示。
3.3 信息中心网络。
在传统通信模式下,TCP/IP网络不能实现海量数据的发布,以信息中心网络(ICN)为代表的技术指标的优势却日益明显,近年来其被广泛的应用在移动通信网络中。基于网页服务、实时媒体流、多媒体通信等系统构造,采用ICN 通信模型,具有快速解析网络信息、缓存信息数据等优点,并根据实际需求确定客户端的移动通信方案,比如CCN、Netlnf、DONA、TRIAD 等。5G移动通信网管系统要注重ICN与IP的结合,根据数据移动性、扩展性、数据部署等综合分析确定最终目标。与SDN互相融合,综合考虑控制面与数据面的情况,能够提供动态配置环境。采取基于信息的网络安全机制,并与传统的IP网络设计模型相结合,所有的应用都部署在 COTS 硬件平台,在传统水平分层构架基础上,新增接口协议,使其能够满足5G网络技术对架构及端口的需求。
3.4 NFV/SDN。
NFV(网络功能虚拟化)以及SDN(软件定义网络)是一种新型网络架构,是欧盟公布的5G网络发展的审核标准,它们根据软件化、数据分离、虚拟化的概念,给5G 移动通信网络提供了强大的技术支撑。NFV以网络运营商的角度作为出发点的网络体系,利用各种技术实现网络功能虚拟化,并与其所对应的功能块相对应,实现虚拟资源的统一管理。SDN框架包含三层,分别为基础设施层(最底层)、控制层(中间层)、应用层(最上层),这三层涵盖了全部的 API 网络资源调用,架构图参见图 1。在5G 网络中,结合SDN/NFV框架初步方案,通过分离、数据交换、转发等操作流程,重新部署网络管理系统,优化无线网络的架构,能够显著降低基础设施的构建成本。5G网络发展到目前为止,有了统一的标准:IMT-2020 标准,采用SDN/NFV网络架构,能够提高网络的功率,因而可以为用户提供更加舒适的体验服务。
4 结语
根据移动通信的发展速度以及趋势, 预计5G技术能够在2020年之后商用, 其最初的设计目标是满足移动互联网业务快速增长的迫切需求,并提升用户的体验感。目前,5G 技术的研究处于初期阶段,还有很多不明确的需求,在今后的几年内,是确定其关键指标、关键技术需求以及使能技术的最重要的时期。本文结合国内外移动通信的发展趋势,对5G的发展情况进行了简单的阐述,简要列举了5G的技术特点,重点论述了5G移动通信的4项关键技术,分别为无线接入技术、大规模MINO技术、自组织网络技术以及软件定义网络/虚拟网络。随着5G研究的不断深入,5G所使用的关键支撑技术逐渐清晰,在之后的几年内就会进入准化研究以及制定阶段。
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作者簡介:李昕(1979-),男,上海人,中兴通讯股份有限公司信息工程中级工程师,研究方向:网络通讯。
4G无线通信论文范文第5篇
【摘要】 随着科学技术的发展和创新,计算机的应用领域也将继续在不同的前沿技术中被称为5G通信技术,2020年随着5G通信技术范围的不断扩大,5G通信技术广泛应用于通信领域。基于此,本文首先介绍了5G通信技术,分析了物联网的发展现状,最后分析了物联网在5G通信背景下的应用,希望能起到借鉴作用对于后续工作。
【关键词】 5G通信技术 物联网 应用
随着当地社会经济的不断发展,网络与网络的联系日益紧密。对于网络中一些新的发展,人们或多或少地变得了解起来。物联网技术已经在很多领域得到了应用。在这种发展的基础上,物联网的发展也逐渐依赖于网络通信技术的发展,通信技术需要多方面的改进。本文从5G技术的一些具体应用背景入手,分析5G技术在互联网中的具体应用。
一、物联网和5G通信技术的概述
1.1物联网
物联网的范围也在不断扩大,笔者认为物联网主要通过传感器的应用,基于严格的技术将不同类型的网络连接起来,打开信息通道,使信息的传递定位更加稳定准确。物联网这项技术,是广泛的,它的适用性可以看出,它在社会发展中被广泛使用。5G将在传输延迟,可靠性,安全性和覆盖范围方面得到改进。物联网的应用领域也已扩大,增加了端到端的通信功能,同时还提高了传感器质量和机器通信(M2M)的便携性,这不仅能提升5G在不同领域的应用,还能满足未来不同领域的用户体验。
1.2 5G通信技术及发展必要性
1. 5G通信技术
5G网络可以跨越4G网络,5G还增加了D2D的通信能力,4G采用的直接通信技术可以减轻基站的负荷,减少通信延迟。在频率资源中,D2D通信只占一半,而蜂窝通信就是如此。另外,通过D2D用户间的通信可以降低传输性能和能耗。但同时5G性能的提高也对物联网的安全可靠性提出了更高的要求,5G性能的提高有助于提高物联网系统的运行性能,5G通信的区别在于各项指标的变化。
随着4G的普及,最明顯的变化是数据传输速率加快,达到1gbp/s以上,这是以往技术所不能超越的。此外,5G技术转移领域将进一步扩大,释放空间限制,5G应用将得到更高的be。5G作为当今世界上最先进的通信技术,在5G技术发展加快数据传输速度、突破空间壁垒的设计思路下,得到了许多国家的关注,5G通信技术将过去的网络终端转变为不同设备之间的通信点和交互点,可以提供无限的网络结构。
2. 5G通信技术发展的必要性
4G通信技术给人们的生产和生活带来了巨大的效益。在时代发展的需要下,4G得到了发展和普及。虽然随着时代的发展,4G技术给人们带来了极大的舒适感,但也逐渐暴露出其不足之处,如在空间上的局限性,在一些人口稠密的地区,4G信号很容易被高层建筑阻挡,在一些偏远地区,由于基站难以携带,难以使用快速网络技术;其次是载波速度的边界。
由于4G技术的普及,越来越多的用户加入到4G技术体系中,这在一定程度上影响了信息传输的速度。除此之外,还有许多不足之处提醒人们实施技术创新。
特别是5G通信技术的发展,可以使4G原始网络拥有许多难以实现和最精确的功能。所以,5G物联网技术的引入,使技术研发也能实现更大的创新,随着技术水平的不断提高,5G物联网技术也能实现更大的创新,其根本的优势和作用就是能够最大限度地参与竞争,从而为国家和社会提供最优质的服务。目前,一些新技术的应用充满了生机,如经济交流、大数据等,时代的发展趋势是信息的集成和传输,人们迫切需要技术来规划数据,而在云技术与物联网技术的融合中,将解决这一问题。5G技术的概念和发展,无疑是人们的福音。提高信息传递率和信息集成效率,将不断改善人们的生产生活条件。特别是物联网与5G技术的融合发展,将推动物联网技术的强劲发展,使人民生活更加舒适,生产更加顺畅、安全。
3. 5G通信技术的特点
对5G技术的长期发展进行了理论分析和现实探讨。5G技术的特点特别包括增加数据流量、增加可适应的网络设备数量、峰值速率高和延迟小。
1)数据流量增加。5G通信技术改变了现状,促进了大流量数据的传输。与上一代网络技术相比,be高出1000多倍。即使在网络过载的情况下,传输的信息量也远远超过4G。
2)可容纳网络设备的数量增加。5G技术的出现和发展大大提高了网络设备的数量,与4G相比,有效地提高了网络的覆盖质量和稳定性。
3.3峰值速率高。在新一代通信技术发展到10 Gbps之后,它代表着新一代通信速率的提高。
3)延迟低。与4G通信技术相比,5G通信技术可以有效地降低网络时延,网络时延最长可达10倍,造成一定的资源不足。同时,对房地产安全具有较大的稳定性。
4. 5G通信背景下物联网的应用发展现状
在当前4G网络环境下,物联网的发展能及时接收到大量的数据。如果传输的数据量过大,会出现网络延迟或拥塞等不确定问题,导从互联网覆盖层获取的数据无法及时传输到应用层,从而带来诸多安全隐患。此外,5G通信技术的另一个区别是,将过去使用的控制信号转换成信息,从而保证了物联网的使用和发展,不存在数据不能及时传输的问题。
1)5G通信安全优势带动物联网发展
近几年来,我国的网民人数不断增长,达到8.4亿。从2019年6月起,中国宽带用户中超过90%通过玻璃纤维接入,位居世界第一。有3.96亿用户使用光纤互联网。占宽带用户总数的91%。互联网的发展离不开5G通信技术可以很容易地解决这个问题。在研究了4G网络的安全架构后,在此基础上增加了无线空口安全机制,使得安全机制更加完善,进而推动了物联网的发展。另外,在此基础上,可以进一步探索物联网的其他功能,为人们提供更好的服务。为5G技术的开发和应用提供了有力的保障,为物联网技术的取胜提供了有力保障。
2)进一步提升物联网的网络速度
当前物联网技术发展缓慢,,wi.222FI和zipee也相应进入了互联网。因此,如果在实际的传输过程中,数据量过大,或者由于网络容量不足或数据处理能力不足而导致连接数过大,则很可能发生网络超载或延迟等问题。与5G网络相比,5G网络的数据传输速率是4G网络的100倍。同时强调了信息的速度和质量。这是因为MIMO技术有很大的优势,能够支持许多设备。该技术还可以很好地扩展短距离直连。添加传感器后,可以直接将数据通过5G网络传送到用户设备中,使整个系统优化,科学提高了数据传输效率。
二、探讨物联网下5G通信技术的应用
2.1高频段传输技术的应用
在物联网的发展趋势下,不同行业的发展需要足够的网络容量和领先优势的支撑,目前移动通信技术能够达到3GHz之间的系统频段,能够满足日常应用的需求。如果网络活动范围广,短时间内对应用需求量大,相应频段的资源就会不足,网络就会超载,从而使用户的应用过载致残。而高频技术是指宽带传输速率达到微波带宽的10倍以上的巨大提高。换句话说,虽然微波和微波看起来很相似,但在射程上有很大的差别。与毫米波和微波相比,毫米波的频率一般在30-300ghz之间。由于模型的独特尺寸,可以实现小型化的发展,从而形成体积小、消耗少的设备。此外,它还可以完成高速短距离通信,而且5G技术的融合也具有非常高的调谐质量。
2.2智能化技术的应用
从本质上讲,5G通信技术的核心就像一个云计算中心。主要的基础设施是一个超大型服务器,具有很高的计算能力。通过将交换网络和设备连接到其他基站,该技术还可以接收到对一些实时、高性能数据的有效响应。同时可以根据不同的数据进行规划和分类类型。用于核心网外部有很多终端和基站,网络中心可以与不同的商业模式集成,在不同的频段之间进行过滤。
2.3 SDN/NFV技术的应用
就软件而言,可以把网络系统定义为SDN,整个技术集中于IP网络设备的软件定义。SDN技术在具体应用过程中不影响主机设备的正常工作,整个技术能够有效地控制电视网络设备,实现了协议的更系统分离,使得SDN技术能够更好地把控制器和其他传输设备结合起来,建立更具体的协议。
通过软件编程,实现对相关设备网络的控制和管理,实现usr设备的功能虚拟化是整个系统的一个重要组成部分。通过虚拟化技术,可以协调通信设备,包括相应的软硬件设备。不断扩展的全网功能使我们的工作效率大大提高。
2.4密集网络技术的应用
今后,网络技术的发展将有很大的提高,密集网络技术的发展将越来越快。随着蜂窝平台的增加,网络运营商可以显著提高网络容量。综合通信技术的发展将超过原始数据量的千倍之多,总体数据传输率将显著提高。在整个开发过程中,密集网络技术必须通过持续的技术处理,逐步达到上述要求,以有效扩大系统的外部区域,提高系统的总体容量和效率,确保工作系统的整体稳定性和灵活性;密集网络技术发展迅速,为系统的后期发展提供了便利。在未来扩展和一般更新过程中,它能在开放环境中,有效地构建多种密集网络。
在因特网产业的发展过程中,密集网络技术起着重要作用。在部分地区,人口稠密,总体上将有较高的用户密度,并将包括多种商业模式。因此,必须把网络技术结合起来,才能更好地满足不同业务模式和广大用户的应用需求,而在一般的开发过程中,系统的边际效应是十分明显的,需要相关研究者进一步研究和完善,才能满足室内高性能数据传输系统的要求。
三、结论
综上所述,针对我国物联网系统的应用,提出了一种具有更高效率、更灵活的应用功能的新思路。今后5G通信技术的发展将更加适应人们的生活,将逐步向人们提供多樣化的信息和云端服务,并需要大量资料。人们的生活和工作越来越离不开移动通信技术,而通信技术贯穿整个发展过程,可以应用先进的电子技术来管理相关行业,从而促进不同行业的发展。
同时,5G网络技术可以提高系统效率,降低能耗,进一步降低部分成本,实现物联网快速部署新业务,充分满足物联网管理等需求,提供物联网系统安全保障,强化移动化和智能化。
参 考 文 献
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4G无线通信论文范文第6篇
1 4G通信网络体系结构组成
4G最明显的特征是允许多种无线通信技术系统共同存在, 是不同的无线通信系统和技术的融合, 以提供不同的移动环境, 满足用户在任何时间、任何地点使用无线网络的需求, 但要确保用户信息的安全, 这对4G网络认证和安全切换要求较高。移动工作站对移动网络传输速率的要求较高。4G通信网络主要采用IP核心网, 从电路交换转模式转变成分组交换模式, 以形成基于分组交换架构的全IP网络。4G网络体系结构见图1。
2 4G网络通信技术的特点
(1) 高时效性。4G网络技术与3G网络技术相比, 具有时效性较高和传输速率等优点。过去所采用的3G通信技术, 其传输速率在2~3Mbps/s范围内, 而现行采用的4G通信技术, 其传输速率在10Mbps/s左右, 快速的传输速率, 不断地提升了人们的生活质量和工作效率。
(2) 高灵活性。4G通信网络的移动终端采用了智能技术, 打造出网络自动化和智能化的运行模式, 体现了4G网络灵活性, 这大大满足了现代人们在生活和工作的需求。
(3) 高智能性。4G网络通信技术与传统网络通信技术相比, 其智能化水平较高, 通过采用高速的数据传输技术, 可以为人们提供丰富的生活体验, 也智能手机未来持续发展的重要方向。
3 4G通信技术的无线网络通信方式
从无线通信网络的传输速率和覆盖范围等方面来看, 无线通信网络主要包括以下几种:WPAN, WLAN和WMAN。对于WLAN网络, 主要选用了自组织网络和基础结构两种模式。其中, 自组织网络采用集拓扑结构模式, 与移动终端相互联接。而基础结构采用互相通信模式, 与无线终端联接, 实现了移动网络的数据访问。目前, 随着我国无线通信方式的不断转变, 人们对无线接入网的安全提出了更高的, 因此, 如何确保4G无线通信网络的安全, 促进无线通信网的快速发展成为了技术人员首要解决的问题。
4 4G无线通信网络中存在的安全问题分析
4.1 通信基础设施较为薄弱
4G无线通信技术相对于3G无线通信技术来说, 其基础设施覆盖面相对较低, 因此为了提升4G通信基础设施覆盖面, 发挥4G无线通信技术的重要作用, 在3G无线通信技术基础设施上对4G无线通信技术进行了改革与创新, 增加了4G无线通信技术的功能, 但这种做法将会产生大量的能耗, 且缺乏一定的资金和技术支持, 这无疑给无线网络的安全埋下了一定的隐患。
4.2 通信技术不规范
近些年来, 从4G无线通信技术发展上来看, 其技术的发展还不够成熟, 且其容量受到了限制。同时, 从理论上而言, 4G无线通信速度是3G无线通信的15~20倍左右, 但在实际使用当中, 4G无线通信将会受到许多因素的制约, 应用效果并不明显, 难以满足大众的需求, 加上无线通信技术缺乏完善的使用规范, 在网络运行中存在着较多的漏洞, 从而导致无线网络通信环境安全得不到保障。
4.3 通信网络的攻击
4G通信系统与传统网络系统相比, 其储存及计算能力更加强大, 但是也会受到病毒的感染, 尤其是移动终端, 是最为薄弱的位置。因此, 我们应高度重视4G网络的安全问题。当前, 在4G通信网络系统中, 其网络病毒主要包括木马病毒和一些信息病毒等, 这些病毒将会给4G通信网络的安全稳定运行带来严重的影响。
4.4 4G通信设施不完善
从4G无线通信配套设备上看, 仍存在着设备配套不足的问题, 从而给4G网络通信安全运行造成严重的影响。另外, 由于4G无线通信技术的覆盖范围受到一定的条件的限度, 其服务区域极不明显, 加上4G无线通信网络自身存在功率不足和天线问题, 使得4G无线通信网络不能够流畅的进行网络通信。
5 解决4G无线通信网络安全问题的对策
5.1 提升4G无线通信网络的安全系数
在4G无线通信系统中, 为了增强通信网络通信的安全, 我们可以利用网络自行设置密码级数, 实现系统的安全防护措施。同时, 在安全防护当中, 我们还要增加使用者的安全认识, 提高4G无线网络通信的安全系数。
5.2 革新4G的网络通信的密码制度
在4G无线网络通信系统中, 考虑到服务种类与特点差别较大, 因此我们应对网络现存的密码体制进行改革与创新, 以满足4G网络通信系统的使用需求。除此之外, 还要对识别安全系统进行创新, 加强网络通信系统的防护力度。
5.3 采用全体系透明化的通信方式
系统的透明化是确保4G无线通信系统安全的前提条件。随着我国4G无线通信系统的快速发展, 人们提出无线通信系统安全设施独立存在的可能性, 且对网络终端设置单独辨识和加密功能, 加强通信运行过程的全面监测, 以掌握好通信过程中的安全问题, 加强网络通信系统的保护。
5.4 采用先进的密码技术
随着网络信息病毒传播方式的不断更新, 在4G网络通信安全系统中, 我们应采用先进的密码技术, 以做好网络通信安全系统的防护工作。先进的密码技术的引入, 大大地提升终端数据处理的安全性和增强了新型恶意攻击的抵御能力。
6 结语
目前来说, 4G无线网络通信系统在网络运行中仍存在着众多安全威胁, 故我们应重视4G网络通信的安全问题, 采取一些针对性的保护措施来预防病毒及黑客的攻击, 确保4G无线网络通信的安全稳定运行, 以提升人们的生活水平和工作质量。
摘要:阐述了4G网络体系及组成, 并就4G网络通信技术特点进行了总结, 并提出了4G通信技术的无线网络通信方式, 在此基础上, 针对4G无线通信网络中存在的安全问题进行了分析, 并提出了有效解决4G无线通信网络安全问题的对策。
关键词:4G通信技术,无线网络,安全问题,通信方式
参考文献
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4G无线通信论文范文
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