浅谈5g通信技术论文

下面是好好范文网小编收集整理的浅谈5g通信技术论文，仅供参考，欢迎大家阅读！

SCI论文:

Application of 5G Communication Technology

HUO Li

(Guangdong Telecom Planning and Design Institute Co.,Ltd.,Guangzhou Guangdong 510630)

【Abstract】：5G communication technology has played a leapfrog role in mobile communication technology,and it has fully utilized communication as a carrier of informatization.This paper discusses the significance and advantages of 5G communication technology,combined with the key technologies realized by 5G communication technology,research the application development of 5G.

【Key words】：5G communication technology;wireless communication;application

0引言

从技术特点来看,5g通信技术有着更广阔的网络布局,能够支持更多的应用程序。为此,就要基于对其技术与运营的分析,来了解5G技术如何实现自身功能与广泛应用。

1 5G通信技术的意义

在5G通信技术不断研究发展的背景下,云计算、大数据、物联网技术的快速发展,使信息化技术进入到了一个全新的发展阶段。而作为实现机械、设备、人员、物料与各种信息系统之间的基础性连接媒介,5G通信技术能够基于对相关数据的收集与应用,来完成数据的实时动态传输与分析,从而实现对资源的优化与合理配置,对行业、企业、个人的智能化生产、科学决策和信息社会发展起到了积极的促进作用,更加适应并推动人类和社会进步。

2 5G通信技术的优势

2.1网络架构的创新

5G网络架构在原有通信技术网络架构基础上发生了创新性变化,端到端的5G网络切片技术将催生新的商业模式,助力行业与社会的数字化转型。服务化网络架构支持网络功能和服务按需部署,服务化网络架构采用组件化、可重用、自包含等原则定义网络功能,网络功能通过其通用的服务化接口向其他允许使用其服务的网络功能提供服务[1]。5G物联网网元功能介绍如图1所示。

(1)NRF(Network Repository Function)：用于网元寻址,类似4G DRA和DNS,提供服务注册、发现和授权,并维护可用的NF实例信息。(2)UDM(User Data Management)：开户网元,用户数据管理功能,包括认证/用户识别/授权/注册/位置管理等。(3)AUSF(Authentication Server Function)：鉴权模块,与UDM合设,提供3GPP和非3GPP统一接入认证服务。(4)PCF(Policy Control Function)：策略控制网元,业务流和IP承载资源的QoS策略与计费策略控制。(5)NEF(Network Exposure Function)：规划中,暂未部署,统一开放各种网络能力,避免网络内部差异。(6)NSSF(Network Slice Selection Function)：用于切片重选,已部署,暂未启用,为UE选择一组网络切片实例。(7)AMF(Access Management Function)：终端到核心网控制面接入点,包括接入管理和移动性管理等。(8)SMF(Session Management Function)：会话管理功能,包括IP地址分配和管理,策略控制,计费数据采集。(9)UPF(User-plane Function)：分组报文转发,策略QoS处理及使用量报告。

2.2密集网络通信技术

这一技术是5G通信技术在实现过程中的一项关键技术,其可以通过从多个低功率节点进行导入,以实现对热点的强化、盲点的遏制并增强通信信号的强度。从数据传输的可靠性与准确性来看,密集网络通信技术有着良好的应用价值,并且适用于住宅区等通信使用率较大的业务密集型环境当中。同时,在用户数量激增的情况下,通信环境必然会随之发生变化,使得人们对通信系统的要求变得更高,而为了实现对盲点的遏制,并使热点服务的效果得以提升,就要基于对密集网络通信技术的功能,来实现对通信服务能力的综合性优化提升。

2.3 MIMO技术

MIMO技术从早期的只能单点对单点逐渐进化为单点对多点,其具体的实施方案为发送端和接收端之间存在多个独立信道,在满足时段频率资源的情况下,将空间多路的复用增加到最大化,以此消除天线间信号的相关性,从而提高信号的链路性能,增加数据吞吐量,改善用户的服务质量,使用户得到极佳的体验服务。MIMO技术能够有效提高频谱效率,不需增加信号的发射功率,提高系统的容量,是5G技术最具有竞争力的技术之一。

2.4新型多天线传输技术

作为一种有效提升传统基站传输能力的通信技术,多天线传输技术可以实现对基站信号的有效获取与传递。从实践中来看,基于对多天线传输技术的应用,能够使其承担8组信道的信号传输,实现信号传输能力的提升。而且基于其应用可以放大阵列增益与干扰抑制增益,从而使其达到最佳的处理效果,实现基站覆盖面积的提升,使信息的传递效率得到保障。由此可见,5G通信技术的服务能力便可以基于信道容量的扩展得到良好的提升。

2.5高频传输技术

在信息化高速发展的今天,人们对于互联网的依赖越来越大。由于低频资源受限,因此无线通信技术不能在一定程度上满足人们对互联网的需求。5G通信技术的应用,在实际工作中,通过调整射频器至合适的频率,可以有效提供高频资源,实现极高的短距离通信,大大满足人们对互联网的需求。高频传输通信技术是使5G通信技术得以实现的基础,其能够有效的帮助5G通信插上应用的翅膀。在高频段尤其是mm波频进行信息传递的过程中,需要基于对频段内的深入策略,并抓取一个对应的具体频段来进行研究,从而完成对5G通信的进一步开发。

2.6 D2D技术

D2D即Device-to-Device,也称终端直通,是指两个对等的用户节点之间直接进行通信,不需要进行二次中转,实现终端直接传入终端的一种通信方式,在5G通信技术中是最为关键的技术之一。在依托新一代移动通信技术的高速率、超大宽带、超大规模接入和数据处理能力等基础之上,充分彰显其自身的优势。D2D组成的分散式网络,用户可以通过节点进行信号的发送和接收,并对信息进行一键转发,用户在联网的过程中,与之共用其中的一部分硬体资源,其中包含信息的处理能力、存储能力以及网路的连接能力等,可以实现资源的共享,减少外界不可控因素带来的干扰,同时提升信息的传输效率,进而减少传输的成本。D2D技术的核心在于协调无线资源管理和通信的及时性,主要优势为能够大幅度提供频谱的利用率,避开蜂窝无线通信的使用,实现设备的资源共享,极大程度上改善用户体验。

3 5G通信技术的定制化服务模式

随着5G国家战略的不断深入,行业数字化转型升级进入快速发展阶段。行业客户的需求越来越多样化、应用场景越来越复杂化,传统的行业专网已无法满足客户信息化转型升级的业务需求。客户对5G定制网服务需求持续提升,需要可定制的5G网络服务以及连接、计算和智能等全部数字化能力,来满足不同层面的行业数字化转型过程中所需的低时延、安全隔离、云网融合等信息化基础设施需求。5G定制网以5G网络为基础,实现对连接、计算、智能等全部数字化能力的融合定制,为行业客户提供安全可信、自主可控的专用信息化基础设施,将成为企业数字化转型升级的基石和加速器。5G定制网可以分为如下三种服务模式[2]。

3.1广域接入、云网一体

面向广域优先型行业客户提供的定制网服务模式是基于5G网络资源,通过QoS、DNN定制和切片等技术,为行业客户提供端到端差异化保障的网络连接、行业应用等服务。如图2所示,网络定制能力包括复用大网5GC,广域移动、局部覆盖增强,4/5G协同；基于QoS的业务优先调度和带宽保障；基于切片、DNN定制的数据保护和路由隔离；5G切片专线、VPDN私网接入,公专协同。

3.2本地处理、云边协同

面向时延敏感型政企客户提供的定制网服务模式是通过多频协同、载波聚合、超级上行、边缘节点、QoS增强、无线资源预留、DNN、切片等技术的灵活定制,为企业客户提供一张带宽增强、低时延、数据本地卸载的专有网络,配合MEC最大化发挥云边协同优势。如图3所示,网络定制能力包括边缘/共享UPF分流,MEC算力下沉；5G切片专线、DNN定制的数据保护和路由隔离；UPF优选部署电信机房,独享或共享；数据不出园区场景,UPF可以下沉企业园区,私有化部署。

3.3区域专属、安全可信

面向安全敏感型政企客户提供的定制网服务模式是利用超级上行、干扰规避、5G网络切片和边缘计算等技术,按需定制专用基站、专用频率和专用园区级UPF等专用网络设备,为企业客户提供一张隔离的、端到端高性能的专用接入网络,按需定制MEC与行业应用,提供专属运维支撑服务。如图4所示,网络定制能力包括部署园区级专用定制5GC,MEC按需部署；5G切片专线、DNN定制的数据保护和路由隔离；无线专用,PBR级资源预留。

4 5G通信技术的应用趋势

5G通信技术的发展离不开相关通信技术的协同发展,而互联网技术是最为重要的技术之一。基于互联网技术的不断发展,信息共享的安全性得到了有效保障,这使得云计算能够以一个更快更广的方式进行发展与应用。而现阶段云计算系统在提供服务的过程中,网络时延的现象时有发生,导致了网络信息的实时传递受到了一定影响。而基于5G技术的高速率、低延时等特点,使得其在未来的发展过程中,通过与云计算技术之间的有效配合,保障了移动设备与云计算终端的稳定运行,并实现信息共享能力的提升。

物联网相关应用也是5G技术在发展过程中的一个重要发展趋向,其能够基于互联网、移动通信网络作为信息承载体,使所有能够被独立寻址的普通物理对象都能够形成互联互通的网络。并且基于5G通信技术的综合优势,使得物联网在未来的业务发展与应用过程得到强有力的承载,为人们开拓新的信息时代。

5结语

5G通信技术作为新一代移动通信技术,在全世界信息化快速发展的今天发挥着无可替代的作用。特别是MIMO技术、新型多天线传输技术、高频传输技术、D2D技术等关键技术的应用,使得5G通信技术在未来的发展中能有效应用于云计算和物联网,5G通信技术随着应用需求的加大还有很多值得我们去研究的技术课题,智慧化应用和5G通信技术一定会携手同行,给全人类带来更加美妙的新世界。

参考文献

[1]杨峰义.5G网络架构[M].北京:电子工业出版社,2017.

[2]冯武锋,高杰,徐卸土,等.5G应用技术与行业实践[M].北京:人民邮电出版社,2020.

关注SCI论文创作发表，寻求SCI论文修改润色、SCI论文代发表等服务支撑，请锁定SCI论文网！