5G網(wǎng)絡(luò)無線通信資源分配研究
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【摘要】本文首先就5g網(wǎng)絡(luò)無線通信在使用過程中所體現(xiàn)的典型特征進行概述，并在此基礎(chǔ)上，介紹了5G網(wǎng)絡(luò)無線通信資源在分配過程中需要遵循的相關(guān)原則，最后從技術(shù)層面，介紹了5G網(wǎng)絡(luò)無線通信資源應(yīng)采取的分配方式，希望能夠為從事相關(guān)領(lǐng)域研究的工作人員帶來有價值的參考。
【關(guān)鍵詞】5G；特征分析；資源分配；遵循原則；分配方法
當(dāng)前，中國針對5G技術(shù)的研發(fā)在全球處于相對領(lǐng)先的地位，基于這一背景，國人對無線傳輸速率的要求也變得越來越高，5G技術(shù)的使用場景變得越來越豐富。而作為一種最先進的無線通信技術(shù)，針對其通信資源的分配一直是相關(guān)領(lǐng)域工作人員所重點思考的一個問題，因此，基于5G網(wǎng)絡(luò)無線通信技術(shù)的特點，遵循5G網(wǎng)絡(luò)無線通信資源的分配原則，開展針對5G網(wǎng)絡(luò)無線通信資源的合理分配，將成為今后5G技術(shù)發(fā)展的重點話題。
一、5G網(wǎng)絡(luò)無線通信的典型特征概述
首先，5G網(wǎng)絡(luò)無線通信在使用過程中，最為顯著的特征便是速度快且穩(wěn)定性好，這與以往的通信技術(shù)形式比較來看，優(yōu)點能夠從多個方面予以展現(xiàn)。切實根據(jù)全新的第五代通信技術(shù)，能夠?qū)⑿畔⒌膶嶋H覆蓋率予以最大化的提升與增強，進而能夠打破物理層面的技術(shù)瓶頸，同時還能夠?qū)?shù)據(jù)的整理流程予以優(yōu)化，科學(xué)選擇合理的模式，來使得數(shù)據(jù)各個方面的傳輸效能得到增強。在全新的技術(shù)背景下進行數(shù)據(jù)傳輸時，憑借全新的系統(tǒng)流程，來使得各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)傳輸，都能夠在相對穩(wěn)定的狀態(tài)下得到開展，最終大大提升通信的質(zhì)量水平。這是由于在全新的通信時代下，數(shù)據(jù)的收集和數(shù)據(jù)的分析時能夠在同一時間完成的，因此能夠更好的增強傳輸工作開展的質(zhì)量水平，并且確保傳輸?shù)膶嶋H效率得到最為全面的提升與增強。其次，在5G技術(shù)背景下，頻譜的利用率將會顯著提升，在移動通訊技術(shù)應(yīng)用過程中，頻譜高低是具有一定差異的，4G技術(shù)背景下，頻譜的有效利用率得到了一定程度提高，但是與5G技術(shù)進行對比，其整體效果仍然不強，在5G技術(shù)加持下，高頻譜的利用率將會顯著增強，因為5G技術(shù)可以打破高頻段穿透能力較弱的桎梏，讓其不會成為高頻譜資源使用的限制，有效增強頻譜的使用效率。最后，5G技術(shù)還擁有較為優(yōu)秀的延展性，5G技術(shù)的本質(zhì)，是建立在3G技術(shù)和4G技術(shù)上的一種新通訊技術(shù)，它繼承了3G技術(shù)和4G技術(shù)的所有優(yōu)點，可以給消費者帶來更加良好的服務(wù)。調(diào)查結(jié)果顯示，5G技術(shù)背景下，其信號覆蓋范圍約為4G技術(shù)的10倍左右，在諸如電梯、樓道等區(qū)域，5G技術(shù)能夠為手機等提供更加優(yōu)質(zhì)的信號，能夠讓不同區(qū)域、不同類型的消費者感受到5G技術(shù)給自身所帶來的便利。
二、針對5G網(wǎng)絡(luò)無線通信資源進行分配時需要遵循的原則
2.1對每一位消費者的使用體驗進行保障
在開展5G網(wǎng)絡(luò)無線通信資源的分配時，最為重要的便是對每一位消費者的使用體驗進行保障。同傳統(tǒng)的3G或4G通訊技術(shù)進行對比，在5G技術(shù)背景下，關(guān)于數(shù)據(jù)的有關(guān)媒介占到了較大的比例，各種形式下的媒介渠道正在不斷拓展，內(nèi)容變得更加豐富，致使其模型變得更為復(fù)雜，由此對每一位消費者的使用體驗的保障帶來了影響。另外，消費者的使用體驗保障與通訊系統(tǒng)使用的無線資源管理模式存在有密切關(guān)聯(lián)性，以比特級與數(shù)據(jù)包級的功率設(shè)置方法來說，功率分配模式可以對消費使用過程中所提出的各類要求進行滿足。針對無線資源的分配策略依靠對用戶數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)臅r間順序的調(diào)整，由此達到用戶對數(shù)據(jù)的吞吐率、延遲依舊丟包等相關(guān)內(nèi)容的要求。
2.2資源分配需要彰顯公平
電信運營商就5G網(wǎng)絡(luò)無線通信資源開展分配的過程中，公平性同樣是必須要考量的重要因素。由于5G網(wǎng)絡(luò)無線通信資源的總量是存在上限的，要想達到所有用戶的要求幾乎是不可能的，在這一背景下，就需要在資源分配的過程中彰顯公平性，即將資源公平地分配到網(wǎng)絡(luò)中每一個用戶當(dāng)中。值得注意的是，若電信運營商單純的基于公平性原則進行資源分配，則無線網(wǎng)絡(luò)資源的有效使用量將會大幅度降低，因為在5G網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，用戶信道之間在時間頻率或者空間層面，都存在有比較大的區(qū)別，假如實際所擁有的信息傳輸渠道沒有得到更好把握，而信道狀態(tài)差的用戶卻得到了過多的無線資源卻并沒有辦法得到有效使用，都會使得資源出現(xiàn)比較嚴(yán)重的浪費現(xiàn)象，因此必須要對公平性與效率進行充分衡量，這也是分析5G資源分配問題的一項關(guān)鍵性內(nèi)容，在實際工作過程中，最為常見的公平性標(biāo)準(zhǔn)為最大公平與較小平衡、時間類型和實際比例多個角度的平衡。其中，最大公平與最小平衡之間的準(zhǔn)則，指的是消費者集合S的資源分配結(jié)果，在全部的資源分配方式中，探尋其中性能最低消費者達到最佳傳輸?shù)臓顟B(tài)，這是因為各個方面之間的協(xié)調(diào)性是要得到保障的，因為不同環(huán)節(jié)的變化必定引起其他方面的變化，該種模式對比信道條件差的消費者，因此會對系統(tǒng)的性能造成限制；關(guān)于時間平衡的原則，主要指的是用戶的實際獲得網(wǎng)絡(luò)信息的時間，該原則應(yīng)當(dāng)從具體的操作工作開展進程中予以合理的把握。
三、針對5G網(wǎng)絡(luò)無線通信資源合理分配方法簡介
為了讓5G網(wǎng)絡(luò)無線通信資源的分配實現(xiàn)最大程度的優(yōu)化，同時也為了對現(xiàn)有頻譜資源進行更加有效的利用。應(yīng)當(dāng)發(fā)揮現(xiàn)有頻率資源的功能，圍繞吞吐量、服務(wù)質(zhì)量以及信息傳輸速率三個指標(biāo)，合理進行資源的分配工作，基于這一背景，筆者認(rèn)為需要在下列幾個部分進行關(guān)注。
3.1針對低頻譜資源的分配方法
由于所存在的性能要素方面的原因，所以在展開相關(guān)操作的時候，也就應(yīng)當(dāng)從多個方面展開更為合理的操控，只要確保這些方面的要點，都能夠得到較為合理化的把控，最終才能使得該頻譜的分配工作得到較好的開展。但是在處理這些方面的工作內(nèi)容時，需要從多個角度出發(fā)，力求使得相應(yīng)工作開展的質(zhì)量水平，能夠更為科學(xué)有效的得到增強與完善，這是需要重視的要點所在。因為全新的通信技術(shù)從多個方面展開分析，能夠較為清楚的了解到，整項技術(shù)在展開操作的時候，需要從各個環(huán)節(jié)上加以理解與把握，那么在操作實際要點的時候，也就需要從根本上得到增強與優(yōu)化，只有這些方面的要點，真正的發(fā)揮出應(yīng)有的效用，那么才能更好的優(yōu)化實際工作開展的質(zhì)量水平，這是相關(guān)工作人員需要予以科學(xué)化認(rèn)識的要點。因為之前的分配都是根據(jù)具體情況原則制定的，同時隸屬于授權(quán)型頻段當(dāng)中，便可以針對自家技術(shù)進行合理應(yīng)用，彰顯技術(shù)優(yōu)勢。值得注意的是，為了令無線接入網(wǎng)絡(luò)中各類新技術(shù)與目前已經(jīng)設(shè)置好的授權(quán)頻段使用采用兼容性更加良好的方法開展商業(yè)部署工作，電信運營商必須要配置足量的無線資源，由此來讓其符合通訊網(wǎng)絡(luò)對流量的基本要求。整體來講，在近期，處在6GHz頻段以下的無線信息，相關(guān)無線頻譜資源在實際運行操作的時候，也就需要更好的展開深層次的處理與規(guī)劃，因為五代通信技術(shù)與傳統(tǒng)的實際情況之間，本身就存在較大程度上的不同，如果不能很好的處理這些方面的問題，那么最終所造成的問題，也就相對較為嚴(yán)重，所以需要切實的注重這些方面的要點。
3.2針對高頻譜資源的分配方法
從技術(shù)層面上進行分析，6GHz以上的高頻段信號的指向性相對較強，同時還具有非常高的流量密度，能夠符合其它一些類型應(yīng)用的對短距離信息傳輸吞吐量較大的需要。為了獲得更多其它種類的寬帶資源，將移動寬帶業(yè)務(wù)服務(wù)頻段資源拓展到6GHz以上具有十分深遠的意義。在此當(dāng)中還需要給每一個電信運營商設(shè)置若干個兆赫茲可使用物理帶寬，需要每一個物理頻段對其進行共享和接入。對于超過6GHz的物理頻段來講，由于其波長相對更小，在其中的移動寬帶覆蓋面積將會顯著減低，發(fā)射天線與接收天線之間的距離和信號傳播過程中所形成的損耗將表現(xiàn)出正比例關(guān)系。另外，在頻率增加的大背景下，無線電波在穿透過程中和散射過程中所造成的損耗都將會顯著提升，因此需要增大天線與發(fā)射端之間的增益，以此來對其進行補償。所以在6GHz到30GHz范圍以內(nèi)，需要重點考慮這一因素。整體來講，中國目前已經(jīng)著手進行5G頻譜所需求的預(yù)測與候選頻段的選擇等有關(guān)工作，力爭在最短的時間內(nèi)在國內(nèi)形成5G統(tǒng)一頻段。除此以外，在無線通訊系統(tǒng)之中，數(shù)據(jù)流量總量呈現(xiàn)出逐年遞增的調(diào)試，消費者對流量的人均使用量逐年上升，但是無線頻譜資源就顯得十分緊缺，遠遠不能達到5G技術(shù)全面鋪開的要求，因此，對于5G技術(shù)的發(fā)展來講，不僅需要探尋更多可以使用的頻率資源，更需要在能源使用上彰顯環(huán)保性。
四、結(jié)束語：
總的來說，5G技術(shù)是近幾年來我國無線通信的重要發(fā)展趨勢，因此針對對5G網(wǎng)絡(luò)無線通信資源的分配，便是相關(guān)領(lǐng)域工作人員在日常設(shè)計和工作環(huán)節(jié)需要重點考慮的一項問題，因此，必須要在日常工作中，深入了解5G技術(shù)的典型特征，在資源分配上，嚴(yán)格遵循相關(guān)原則，科學(xué)開展對5G網(wǎng)絡(luò)無線通信資源的分配工作，讓5G技術(shù)能夠在我國各行業(yè)發(fā)展過程中，做出更加卓越的貢獻，為我國的經(jīng)濟建設(shè)和科技發(fā)展添磚加瓦。
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作者：李文平 單位：吉林吉大通信設(shè)計院股份有限公司