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摘 要:随着改革的不断深入,我国综合国力显著提高,不论是经济还是科技,都取得了举世瞩目的成就,已然步入信息时代。对于5G网络的研究也逐渐深化,不断进步。在5G网络的研究中,各个步骤的研究方法更加科学,对于无线通信资源的重视程度也有所增加。除此之外,多方位多角度的研究思维也在5G网络研究中起着至关重要的作用,因此,我们需要加强对无线通信资源研究的重视程度,多角度、多方面入手,促进5G网络无线通信资源分配的合理化、科学化。
关键词:5G网络;无线通信;资源分配
前言
在信息化背景下,无线通信技术迅速发展,无线传输普及,目前国内4G网络已实现全覆盖,5G网络也应运而生,用户对于传输速度的需求也随之增加。5G网络,具体来讲,是一种高速率无线通信技术,通俗来讲,它是传统4G网络的拓展、延伸,代表着移动通信发展新时代的到来。那么,在这一新的发展阶段中,无线通信资源无疑是最为宝贵的,而对与无线通信资源的分配,就显得尤其重要。
一、5G网络无线通信特点
高速稳定性是5G网络无线通信的首要特征,远远超过现有技术,具有相当大的优势。5G网络的覆盖和应用在室内信号覆盖范围内有所扩大,不仅促进了物理层的局限性突破,还加强了处理数据编码的处理,从而帮助系统选择传输效率最高的频道,确保网络的传输速度大幅提高,进而提高网络的传输效率。除此之外,由于其对于数据的收集分析一体化的原因,从而大大缩短了数据分析的时间。值得一提的是,系统还能够人性化的根据用户身份自行调整连接平台,避免了干扰,并进一步提高了传输速率。
频谱利用率高是5G网络无线通信的第二大特点。4G 通信中,频谱利用率有一定提升,但是和5G 通信相较,其应用效果还是不太强。5G通信的发展突破了无限高频段穿透能力的限制,频谱利用率在4G的基础上有了显著的提高。
除此之外,扩展性可以称之为5G网络无线通信的第三大特点。它并未脱离传统,而是将传统3G、4G网络的优势进行了科学高效的结合,从而得以为更多地区的用户提供了更加全面的体验服务。
二、5G网络无线通信资源分配原则
(一)保障用户服务质量
保障用户服务质量,是5G网络无线通信资源分配的重中之重。因此,在进行资源分配时,应当始终遵循服务第一原则,旨在为广大用户提供优良服务。对比传统通信系统,5G通信系统的业务数据在多媒体業务中占据的比例较大,业务类型也较为广泛,内容更加丰富,因此模型更为复杂,从而为服务质量提供了一定的保障。除此之外,通信系统中的无线资源管理方式对于服务质量的保障也有着重要作用。功率配置方式保证用户的需求,搭配有效的资源调度策略,从而达到调整不同用户传输时序的目的,进而达到对吞吐率、丢包率与延时等多方面的目标。
(二)公平性原则
公平性原则,也是无线资源分配过程中必须要遵循的原则之一。毕竟有限的无线网络资源无法满足所有用户的需求。因此,公平的划分网络资源就显得尤为重要。然而,公平性原则也不可能盲目遵守,若是只盲目遵守该原则,势必会导致资源利用率的降低。究其原因,是因为在网络中,不同用户的信道状态在时间和空间上均存在一定的差距。信道状态差的用户拥有过多资源无法使用,抑或是状态好的用户无法得到足够的资源,都会造成浪费。因此,在遵守公平性的基础上还应当重视科学分配,提高效率。在此,将公平性准则总结为“最大-最小公平”、“比例公平”与“时间公平”三个方面。
其中,“最大-最小公平”即对于某个用户集合的可行资源配置结果,也就是在全部可行的配置方法中找到传输速度利用率最大化的方法。而“时间公平”,则是指以保障用户获取相同时间平均性能为目的的准则。当然,此准则也需要估计到部分用户对于延时问题的容忍性。
(三)5G 网络无线通信资源分配方式
在5G网络无线通信技术中有三个分量较重的指标:吞吐量、数据传输速率与服务质量。在信息爆炸、信息技术飞速发展的今天,在这样的环境中,手机的使用越来越广泛,越来越普遍,已经成为人们日常生活中不可缺少的工具。因此,人们对于手机使用的要求必然有所升高,换言之,就是人们对于通信速度有了更高的期待。因此,无线通信也必然顺应时代潮流,向高数据速率、高容量的趋势发展。所以,在资源分配的过程中,以下几个方面需要尤其注意:
(一)低频谱资源分配
受性能各方面影响,5G无线通信能够在每个应用场景中发挥作用并提供支持。由于性能和基本频谱要求之间存在一些差异,因此根据情况选择物理工作频带是非常重要的。例如,低频段利用了低于 6GHz 的低频段的良好信道传播特性,以满足某些应用场景中长距离传输的稳定要求。6GHz频率带宽中有利用可能的物理带宽资源如此重要的原因是,目前运营商的5G网络过渡计划。在LTE的发展中,可以使用诸如RF调制和三载波聚合的技术来扩展LTE传输带宽的能力。这种新的 LTE 功能在修改了无线频谱资源规则的要求后,可部署到6GHz 以下的物理频带。因此,现在可以向低频带持续分配后续的4G网络解析,并开始调度分配5G网络的无线通信资源。因此,在短时间内,低于 6GHz 的物理频带中的无线频谱资源可用于扩展现有的移动网络。
因此,我们必须承认,ITU-RM.2290 在研究成功报告中的现实性与可行性。我们可以由此估计:截止到2020 年,全球范围内的移动通信所需的无线频谱资源总量或许可以达到 1340MHz-1960MHz。所以,为了更好地解决当前对移动接入网的短期需求,对频谱资源进行重新分配成为了当前工作的重中之重。
(二)高频谱资源分配
高于 6GHz 的高频段信号之所以能够满足多种类型的应用程序对于短距离传输的需要,是因为其高度的方向性与业务密度。因此,扩展到移动宽带接入业务频谱资源的 6GHz 以上的物理频率,对于取得更多物理宽带资源这一目的来说具有相当重大的意义。由于运营商需要至少数百兆赫的可用物理带宽,因此,他们必须要共享每个物理带宽。相比6GHz,由于其物理频带、波长较小的原因,其移动宽带的接触网覆盖范围较小,且发射和接收天线的传播路径读数与频率成正比。另外,无线电波的透过散射和读数数据值因增加的影响而增加,这些读数和经由增加发射端与接收天线端增益互补,所以,频带在 6GHz-30GHz 之间必须满足的条件。更加值得一提的是,相较于高频带,低频带在非视距传播中能够提供更加统一的网络覆盖力,所以对于部分特定类型的应用相当重要。当非视距传输环境相同时,无线电波反射效应是高频带移动宽带接入系统的依靠。然而,对 60GHz 分段技术的最新研究表明,ITU-R 已经开发出一种解决目前高物理频带形成的问题的合理高效的方案。受潜在的连续可用物理频带的影响, 30GHz 以上的物理频带在流量需求高的部分应用里也将会被加以利用,就像4K视频通信需要的流量传输。因此,如何有效地使用 6GHz-100GHz 频段来支持 5G 通信中的应用场景是我们当前值得重视和亟待解决的问题。
三、结语
综上所述,在互联网科技飞速发展的今天,在5G网络通信技术快速发展的背景下,无线通信资源的分配的重要性必将得到显著提高,这无疑是非常关键的一环。在这一环节中,既要保证服务质量,又要兼顾一定的公平性,同时,还要依据实际情况做好高低频谱的合理分配。通过互联网实施这些措施,并且切实做到合理分配5G无线通信资源,这使笔者相信,用户即将享受的互联网服务质量一定能够得到进一步的提高与改善。
参考文献:
[1]龚文熔.无线蜂窝网络中的D2D多播资源分配技术研究[D].北京邮电大学,2015.
[2]李世超.基于云架构的无线通信资源管理研究[D].北京交通大学,2019.
关键词:5G网络;无线通信;资源分配
前言
在信息化背景下,无线通信技术迅速发展,无线传输普及,目前国内4G网络已实现全覆盖,5G网络也应运而生,用户对于传输速度的需求也随之增加。5G网络,具体来讲,是一种高速率无线通信技术,通俗来讲,它是传统4G网络的拓展、延伸,代表着移动通信发展新时代的到来。那么,在这一新的发展阶段中,无线通信资源无疑是最为宝贵的,而对与无线通信资源的分配,就显得尤其重要。
一、5G网络无线通信特点
高速稳定性是5G网络无线通信的首要特征,远远超过现有技术,具有相当大的优势。5G网络的覆盖和应用在室内信号覆盖范围内有所扩大,不仅促进了物理层的局限性突破,还加强了处理数据编码的处理,从而帮助系统选择传输效率最高的频道,确保网络的传输速度大幅提高,进而提高网络的传输效率。除此之外,由于其对于数据的收集分析一体化的原因,从而大大缩短了数据分析的时间。值得一提的是,系统还能够人性化的根据用户身份自行调整连接平台,避免了干扰,并进一步提高了传输速率。
频谱利用率高是5G网络无线通信的第二大特点。4G 通信中,频谱利用率有一定提升,但是和5G 通信相较,其应用效果还是不太强。5G通信的发展突破了无限高频段穿透能力的限制,频谱利用率在4G的基础上有了显著的提高。
除此之外,扩展性可以称之为5G网络无线通信的第三大特点。它并未脱离传统,而是将传统3G、4G网络的优势进行了科学高效的结合,从而得以为更多地区的用户提供了更加全面的体验服务。
二、5G网络无线通信资源分配原则
(一)保障用户服务质量
保障用户服务质量,是5G网络无线通信资源分配的重中之重。因此,在进行资源分配时,应当始终遵循服务第一原则,旨在为广大用户提供优良服务。对比传统通信系统,5G通信系统的业务数据在多媒体業务中占据的比例较大,业务类型也较为广泛,内容更加丰富,因此模型更为复杂,从而为服务质量提供了一定的保障。除此之外,通信系统中的无线资源管理方式对于服务质量的保障也有着重要作用。功率配置方式保证用户的需求,搭配有效的资源调度策略,从而达到调整不同用户传输时序的目的,进而达到对吞吐率、丢包率与延时等多方面的目标。
(二)公平性原则
公平性原则,也是无线资源分配过程中必须要遵循的原则之一。毕竟有限的无线网络资源无法满足所有用户的需求。因此,公平的划分网络资源就显得尤为重要。然而,公平性原则也不可能盲目遵守,若是只盲目遵守该原则,势必会导致资源利用率的降低。究其原因,是因为在网络中,不同用户的信道状态在时间和空间上均存在一定的差距。信道状态差的用户拥有过多资源无法使用,抑或是状态好的用户无法得到足够的资源,都会造成浪费。因此,在遵守公平性的基础上还应当重视科学分配,提高效率。在此,将公平性准则总结为“最大-最小公平”、“比例公平”与“时间公平”三个方面。
其中,“最大-最小公平”即对于某个用户集合的可行资源配置结果,也就是在全部可行的配置方法中找到传输速度利用率最大化的方法。而“时间公平”,则是指以保障用户获取相同时间平均性能为目的的准则。当然,此准则也需要估计到部分用户对于延时问题的容忍性。
(三)5G 网络无线通信资源分配方式
在5G网络无线通信技术中有三个分量较重的指标:吞吐量、数据传输速率与服务质量。在信息爆炸、信息技术飞速发展的今天,在这样的环境中,手机的使用越来越广泛,越来越普遍,已经成为人们日常生活中不可缺少的工具。因此,人们对于手机使用的要求必然有所升高,换言之,就是人们对于通信速度有了更高的期待。因此,无线通信也必然顺应时代潮流,向高数据速率、高容量的趋势发展。所以,在资源分配的过程中,以下几个方面需要尤其注意:
(一)低频谱资源分配
受性能各方面影响,5G无线通信能够在每个应用场景中发挥作用并提供支持。由于性能和基本频谱要求之间存在一些差异,因此根据情况选择物理工作频带是非常重要的。例如,低频段利用了低于 6GHz 的低频段的良好信道传播特性,以满足某些应用场景中长距离传输的稳定要求。6GHz频率带宽中有利用可能的物理带宽资源如此重要的原因是,目前运营商的5G网络过渡计划。在LTE的发展中,可以使用诸如RF调制和三载波聚合的技术来扩展LTE传输带宽的能力。这种新的 LTE 功能在修改了无线频谱资源规则的要求后,可部署到6GHz 以下的物理频带。因此,现在可以向低频带持续分配后续的4G网络解析,并开始调度分配5G网络的无线通信资源。因此,在短时间内,低于 6GHz 的物理频带中的无线频谱资源可用于扩展现有的移动网络。
因此,我们必须承认,ITU-RM.2290 在研究成功报告中的现实性与可行性。我们可以由此估计:截止到2020 年,全球范围内的移动通信所需的无线频谱资源总量或许可以达到 1340MHz-1960MHz。所以,为了更好地解决当前对移动接入网的短期需求,对频谱资源进行重新分配成为了当前工作的重中之重。
(二)高频谱资源分配
高于 6GHz 的高频段信号之所以能够满足多种类型的应用程序对于短距离传输的需要,是因为其高度的方向性与业务密度。因此,扩展到移动宽带接入业务频谱资源的 6GHz 以上的物理频率,对于取得更多物理宽带资源这一目的来说具有相当重大的意义。由于运营商需要至少数百兆赫的可用物理带宽,因此,他们必须要共享每个物理带宽。相比6GHz,由于其物理频带、波长较小的原因,其移动宽带的接触网覆盖范围较小,且发射和接收天线的传播路径读数与频率成正比。另外,无线电波的透过散射和读数数据值因增加的影响而增加,这些读数和经由增加发射端与接收天线端增益互补,所以,频带在 6GHz-30GHz 之间必须满足的条件。更加值得一提的是,相较于高频带,低频带在非视距传播中能够提供更加统一的网络覆盖力,所以对于部分特定类型的应用相当重要。当非视距传输环境相同时,无线电波反射效应是高频带移动宽带接入系统的依靠。然而,对 60GHz 分段技术的最新研究表明,ITU-R 已经开发出一种解决目前高物理频带形成的问题的合理高效的方案。受潜在的连续可用物理频带的影响, 30GHz 以上的物理频带在流量需求高的部分应用里也将会被加以利用,就像4K视频通信需要的流量传输。因此,如何有效地使用 6GHz-100GHz 频段来支持 5G 通信中的应用场景是我们当前值得重视和亟待解决的问题。
三、结语
综上所述,在互联网科技飞速发展的今天,在5G网络通信技术快速发展的背景下,无线通信资源的分配的重要性必将得到显著提高,这无疑是非常关键的一环。在这一环节中,既要保证服务质量,又要兼顾一定的公平性,同时,还要依据实际情况做好高低频谱的合理分配。通过互联网实施这些措施,并且切实做到合理分配5G无线通信资源,这使笔者相信,用户即将享受的互联网服务质量一定能够得到进一步的提高与改善。
参考文献:
[1]龚文熔.无线蜂窝网络中的D2D多播资源分配技术研究[D].北京邮电大学,2015.
[2]李世超.基于云架构的无线通信资源管理研究[D].北京交通大学,2019.