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    關于當前5G技術的發(fā)展現(xiàn)狀分析及挑戰(zhàn)探討

    2017-07-24 14:23:40黃智君
    中國信息化 2017年6期
    關鍵詞:網絡通訊無線網絡頻段

    文|黃智君

    關于當前5G技術的發(fā)展現(xiàn)狀分析及挑戰(zhàn)探討

    文|黃智君

    一、5G網絡的關鍵技術分析

    (一)高頻段傳輸技術

    目前,由于移動用戶人數(shù)的不斷增加,而傳統(tǒng)的移動通訊網絡主要集中在3GHz以內,使得移動網絡的頻譜資源變得十分擁擠,導致用戶的通訊效率降低,而在高頻段范圍內,譬如毫米波頻率是27.3-350GHz,網絡的帶寬達到了284.6Hz,通訊的頻段大大的增加,在毫米波的范圍內,可以輕松的實現(xiàn)短距離的通訊,能夠有效的支持5G高速傳播與信息容量的需求。

    (二)多天線傳輸技術

    多天線技術是移動網絡通訊中的重要技術,它經歷了從二維到三維的技術發(fā)展,并無源到有源、高階多輸出技術的發(fā)展等,能夠通訊的頻譜提高到15倍以上,是當前5G技術研究的關鍵。

    (三)同時同頻全雙工技術

    5G技術需要高效的頻譜效率技術才能滿足要求,同時同頻全雙工技術就是高效的頻譜技術,能夠在相同的物理信道上將同方向的兩個信號進行傳輸,自身能夠在接收處消除信號干擾,在信號的發(fā)射端與接收端能夠接收到頻率相同的信號。

    (四)設備間直接通訊技術

    在5G網絡通訊技術中,用戶的規(guī)模巨大、數(shù)據(jù)通訊量十分巨大,如果采用傳統(tǒng)的以基站為中心的數(shù)據(jù)通訊方式,并且通訊的基站與中繼站不能隨便移動,使得網絡通訊受到限制,就不能滿足5G網絡通訊的要求。因此,5G采用D2D技術進行直接通訊,使得網絡在沒有基站或者中繼站的情況下,也能夠直接運轉,提高了網絡通訊效率,也拓寬看網絡通訊的接入方式與網絡連接渠道,提高了網絡通訊的效率。

    (五)密集型網絡通訊技術

    5G網絡通訊技術需要的是大規(guī)模的無線網絡通訊方式,在5G網絡中需要改變傳統(tǒng)的網絡架構技術,來實現(xiàn)全線的短距離、大規(guī)模的通訊方式。由于5G網絡具有智能化、寬帶化與多元化的智能通訊網絡,要求能夠綜合多種通訊方式,它的數(shù)據(jù)流量是4G通訊網絡的1000倍左右。因此,在解決5G網絡通訊時,采用了在宏基站處布置大規(guī)模的MIMO天線來獲取更大的室外通訊空間增益來滿足要求,或者采用密集型網絡來滿足室外通訊數(shù)據(jù)的要求,5G技術采用的高頻段寬度技術,使用的是毫米級的通訊頻段,采用高密集的網絡布置,布置的密集型網絡將會高達200個扇區(qū)。

    二、5G網絡技術未來發(fā)展趨勢

    (一)新型網絡架構技術

    為了滿足在未來的5G網絡通訊,解決大容量、高規(guī)模用戶、通訊效率高的要求,需要采用新型的移動通訊網絡架構,采用低時延、易維護、網絡扁平化發(fā)展的方式來降低網絡通訊的成本,采用軟配置的方式處理數(shù)據(jù)通訊之間的交換,通訊網絡采用云架構的方式來提高網絡通訊的效率。例如目標對C-RAN通訊網絡的研究,就是為了滿足5G通訊的各種要求而采用的標準。

    (二)智能化數(shù)據(jù)處理技術

    5G的中心網絡需要采用智能化的處理數(shù)據(jù),它主要是由大型的云計算數(shù)據(jù)平臺服務器構成,并通過交換機、路由器與網絡的基站鏈接,在宏基站處采用大數(shù)據(jù)存儲與云計算的方式對數(shù)據(jù)進行處理,使得通訊網絡具有時效性強的特點,將網絡通訊的數(shù)據(jù)傳遞個云計算中心與云服務器進行處理,這樣就能對通訊的終端、基站數(shù)量進行擴充,使得網絡具有多樣化的形態(tài),通訊天線具有多樣化的形態(tài),保證不同的業(yè)務處理與不同頻段通訊的要求,因此具有自動化、智能配置與智能切換的功能,是未來5G網絡發(fā)展的要求。

    (三)自組織網絡技術

    5G系統(tǒng)采用了復雜的無線傳輸技術和無線網絡架構技術,改變了傳統(tǒng)的網絡通訊方式,需要能夠融合、協(xié)同的多制式共存的異構網絡,滿足不同層次網絡通訊的需求,從網絡通訊的技術上看,需要解決存在多層、多無線接入技術的共存,改變原有的4G、3G網絡通訊的模式,采用復雜的網絡結構,這就需要采用自組織網絡技術來解決無線接入技術、內部網絡覆蓋技術、網絡節(jié)點之間的通訊方式。因此,在未來的5G網絡發(fā)展中,需要采用智能化的、多節(jié)點式的、統(tǒng)一的SON功能網絡通訊方式,來實現(xiàn)多種無線接入技術、覆蓋層次的移動通訊網絡,能夠自動的實現(xiàn)網絡的聯(lián)合自配置、自優(yōu)化、自愈合的功能。

    (四)內容分發(fā)網絡技術

    在移動通訊的無線網絡中,由于5G網絡的智能終端應用越來越多,需要在無線網絡中采用CDN技術,運用服務器技術分布在通訊密集的地區(qū),將不同的網絡通訊進行轉換,根據(jù)網絡通訊節(jié)點、負載、網絡通訊節(jié)點的情況來設計無線通訊網絡的要求,注重對用戶的體驗進行分析,實現(xiàn)5G網絡的有線網絡與無線網絡的融合,以滿足不同移動通訊網絡的需要與網絡傳輸?shù)囊?。因此,內容分發(fā)網絡技術也成為5G網絡應用的一個重要內容,以滿足移動數(shù)據(jù)量龐大、內容越來越多的網絡通訊需求,

    三、結束語

    通過分析可以看出,5G通訊網絡技術是面向新型通訊網絡的移動通訊技術,目標在產業(yè)界與學術界還沒有對其進行統(tǒng)一的標準進行設計,但是在網絡通訊技術與計算機技術不斷發(fā)展的情況下,5G的關鍵技術也會不斷的突破與發(fā)展,采用智能化控制、提高網絡通訊效率,實現(xiàn)不同的無線網絡結構之間的通訊意義非常重大,對改善網絡通訊效率、網絡通訊的架構具有十分重要的作用。

    作者單位:廣東智陶檢測有限公司

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