5G无线通信技术的关键技术应用研究.pdf
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1、Telecom Power Technology 154 Aug.25,2023,Vol.40 No.16 2023 年 8 月 25 日第 40 卷第 16 期通信网络技术DOI:10.19399/ki.tpt.2023.16.0495G 无线通信技术的关键技术应用研究徐锋(湖南省通信建设有限公司,湖南 长沙 410000)摘要:互联网的迅猛发展,促进了 5G 无线通信技术的快速发展。5G 无线通信技术能够解决互联网的通信问题,满足了车联网、工业控制以及移动医疗的网络需求。为促进 5G 无线通信技术的进步和发展,以 5G 无线通信技术为研究对象,结合 5G 无线通信技术的特性,探讨 5G 无
2、线通信技术的关键技术,并且分析 5G 无线通信技术中关键技术的具体应用。关键词:5G 无线通信技术;互联网;云计算Research on Key Technology Application of 5G Wireless Communication TechnologyXU Feng(Hunan Communication Construction Co.,Ltd.,Changsha 410000,China)Abstract:With the rapid development of the global internet,it has promoted the rapid progress
3、 of 5G wireless communication technology.5G wireless communication technology can solve the communication problems of the Internet,meeting the network needs of vehicle networking,industrial control,and mobile healthcare.In order to promote the progress and development of 5G wireless communication te
4、chnology,the main research object is 5G wireless communication technology.Combined with the characteristics of 5G wireless communication technology,the key technologies of 5G wireless communication technology are discussed,and the specific applications of key technologies in 5G wireless communicatio
5、n technology are analyzed,aiming to provide reference for relevant workers.Keywords:5G wireless communication technology;internet;cloud computing0引言随着移动通信技术的不断发展,移动网络已经深入社会生活的各个领域,改变了人们的生产生活方式,并逐渐与工业、医疗以及交通行业等深度融合,促进社会各行各业的智能化和数字化转型。5G 无线通信技术在 4G 无线通信技术基础上发展起来。与 4G无线通信技术相比,5G无线通信技术具有高传输速率、大连接、低时延等优点
6、,能够应用于更多场景,为用户提供多元化的体验服务。基于该背景,文章详细探讨 5G 无线通信技术的关键技术,加强对 5G 无线通信技术的开发和应用力度,从而更好地为人们提供服务,推动社会不断发展。15G 无线通信技术概述1.15G 无线通信技术概念5G 无线通信技术是新一代宽带移动通信技术。国际电信联盟(International Telecommunication Union,ITU)定义了 5G 无线通信技术的 8 项关键性能指标和 3 类应用场景,其中较为突出的关键性能指标为高速率、低时延、大连接。3 类应用场景包括面向移动互联网的增强移动宽带(enhance Mobile Broad B
7、and,eMBB),面向自动驾驶、工业控制以及远程医疗等领域的超高可靠低时延通信(ultra Reliable and Low Latency Communications,uRLLC),面向环境监测、智慧城市以及智能家居的海量机器类通信(massive Machine Type of Communication,mMTC)1。随着我国移动通信技术的不断发展,5G 无线通信技术实现了技术创新,性能指标更加优越。例如,空中接口时延低至 1 ms,峰值速率达到 10 20 Gb/s,能够达到10 Mb/(m2s)及以上的流量密度,可以更好地满足移动数据流量快速增长的需求,服务更多用户。1.25G
8、无线通信技术特征1.2.1频谱利用率高如何在有限的频谱资源中融合更多的用户,始终是无线通信领域研究的重要内容。在 5G 无线通信技术中,运用频分多址(Frequency Division Multiple Access,FDMA)、时分多址(Time Division Multiple Access,TMDA)、码分多址(Code Division Multiple Access,CDMA)3 大主流复用技术,可以大大提高频谱利用效率,从而高效应用高频段频谱资源。目前,信息技术的发展水平有待提高,高频段无线电波的穿透能力有限,导致高频段频谱资源的利用效率较低。1.2.2通信系统性能优越基于传统
9、通信系统理念的无线通信技术,核心目标在于信息编译码和点点之间的物理层面传输等技术。5G 无线通信技术主要将研究重点放在多点、多天线、多用户以及多小区的组网和协作方面,因此基收稿日期:2023-07-04作者简介:徐锋(1980),男,湖南益阳人,本科,工程师,主要研究方向为通信。2023 年 8 月 25 日第 40 卷第 16 期 155 Telecom Power TechnologyAug.25,2023,Vol.40 No.16 徐锋:5G 无线通信技术的 关键技术应用研究于 5G 无线通信技术支持的通信系统性能更加优越。1.2.3设计理念先进室内通信业务在通信业务中占据主导地位,因此
10、5G无线通信系统的设计目标以室内通信业务为主,具体包括无线网络的覆盖性能及其业务支撑能力。尤其是 5G 无线网络的“软”配置设计,使得运营商能够根据业务流量变化科学、合理地调整网络资源,从而降低能耗,节约网络资源运营成本。这是 5G 无线通信技术领域未来发展和探索的主要方向之一。25G 无线通信技术的关键技术2.1OFDMA 技术正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access,OFDMA)技术是一种多址接入技术。OFDMA多址接入系统将整个频带划分为一系列子载波集,将传输数据加载在部分子载波上再分配给不同的用户。OFDMA主要分为子信道
11、OFDMA和跳频OFDMA。其中:子信道OFDMA对子载波的分配相对固定;跳频OFDMA不依赖信道条件,无论信道条件和时隙如何变化,用户都可以使用子载波发送。需注意,不同用户占用的子载波互不重叠,不会发生冲突。OFDMA系统可以根据用户业务量大小动态分配子载波数量,能够提高系统资源的利用率,还能抵抗无线传输环境中频率的选择性衰落,从而获得较高的频谱利用率。未来,需要继续加强对OFDMA技术的研究,充分发挥其频谱利用率高、抗干扰能力强、抵抗多径效应好等优势,为5G无线通信技术和6G无线通信技术的传输提供更多的技术支持2。2.2MIMO 技术多入多出(Multiple Input Multiple
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