5G通信中數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃苑治?/h1>
2017-12-28 21:57:35李惠葉
移動信息 2017年3期 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵技術(shù)可靠性
李惠葉
廣東海格怡創(chuàng)科技有限公司，廣東 東莞 523000
5G通信中數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃苑治?/p>
李惠葉
廣東海格怡創(chuàng)科技有限公司，廣東 東莞 523000
未來無線網(wǎng)絡(luò)將部署超過現(xiàn)有站點 10倍以上的各種無線節(jié)點，在宏站覆蓋區(qū)內(nèi)，站點間距離將保持 10m以內(nèi)，并且支持在每1km2范圍內(nèi)為25 000個用戶提供服務(wù)。同時也可能出現(xiàn)活躍用戶數(shù)和站點數(shù)的比例達(dá)到1∶1的現(xiàn)象，即用戶與服務(wù)節(jié)點一一對應(yīng)。密集部署的網(wǎng)絡(luò)拉近了終端與節(jié)點間的距離，使得網(wǎng)絡(luò)的功率和頻譜效率大幅度提高，同時也擴(kuò)大了網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，擴(kuò)展了系統(tǒng)容量，并且增強(qiáng)了業(yè)務(wù)在不同接入技術(shù)和各覆蓋層次間的靈活性。雖然超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在 5G中有很大的發(fā)展前景，但是節(jié)點間距離的減少，越發(fā)密集的網(wǎng)絡(luò)部署將使得網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓訌?fù)雜。
5G通信；數(shù)據(jù)傳輸；可靠性
隨著未來移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的井噴式增長，3G、4G和其他通信網(wǎng)絡(luò)已無法滿足社會日益增長的通信需求。5G將以其顯著特征和技術(shù)優(yōu)勢及可持續(xù)發(fā)展的模式，滿足未來超千倍的移動數(shù)據(jù)增長需求，并將為用戶提供光纖般的接入速率、零時延的使用體驗、千億設(shè)備的連接能力、超高的流量密度和連接數(shù)密度、超高的移動性和多場景的服務(wù)，使各類業(yè)務(wù)和用戶感知智能優(yōu)化，并為未來的網(wǎng)絡(luò)帶來百倍的能效提升[1]。
1 5G通信發(fā)展概述
第五代移動網(wǎng)絡(luò)或第五代無線系統(tǒng)，縮寫為5G，是目前4G/IMT-Advanced標(biāo)準(zhǔn)以外的下一個電信標(biāo)準(zhǔn)。5G規(guī)劃旨在實現(xiàn)比目前4G更高的容量，而不是更快的峰值Internet連接速度，從而允許每個區(qū)域單位更多的移動寬帶用戶，并允許每月和用戶以千兆字節(jié)消費更高或無限的數(shù)據(jù)量。這將使大部分人口在 Wi-Fi熱點可及的情況下使用他們的移動設(shè)備每天多小時流式傳輸高清晰度媒體成為可能。5G研發(fā)還旨在改進(jìn)對機(jī)器到機(jī)器通信的支持，也稱為物聯(lián)網(wǎng)，旨在以更低的成本，更低的電池消耗和更低的延遲比4G設(shè)備。目前沒有5G部署的標(biāo)準(zhǔn)[2]。下一代移動網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟定義了5G標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)滿足的以下要求：數(shù)萬用戶每秒幾十兆比特的數(shù)據(jù)速率[需要澄清]大城市區(qū)域的100 Mbit/s的數(shù)據(jù)速率1 Gb/s同時,對同一辦公室地板上的許多工人,同時連接成千上萬的大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的,同時連接與4G相比光譜效率顯著增強(qiáng)覆蓋改善信號效率提高1ms延遲潛伏期與LTE相比顯著減少。下一代移動網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟認(rèn)為5G應(yīng)該在2020年之前推出，以滿足企業(yè)和消費者的需求[3]。除了提供更快的速度之外，他們還預(yù)測5G網(wǎng)絡(luò)還需要滿足新的用例，例如物聯(lián)網(wǎng)（互聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備）以及廣播式服務(wù)和生命線通信災(zāi)害。諸如高級半導(dǎo)體工程（ASE）的載波，芯片制造商，OEMS和OSAT已經(jīng)為這種下一代（5G）無線標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了升級，因為移動系統(tǒng)和基站將需要新的和更快的應(yīng)用處理器，基帶和RF設(shè)備[4]。超高效的移動網(wǎng)絡(luò)，提供更好的性能網(wǎng)絡(luò)，以降低投資成本。它解決了移動網(wǎng)絡(luò)運營商迫切需要看到數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝怀杀疽耘c數(shù)據(jù)需求量正在上升的大致相同的速率下降。這將是基于 IET需求關(guān)注網(wǎng)絡(luò)（DAN）哲學(xué)的效率的飛躍。包括下一代小區(qū)的超快速移動網(wǎng)絡(luò)密集地聚集,以在至少城市區(qū)域上給出連續(xù)覆蓋，并且使世界達(dá)到真正的“廣域移動性”的最終邊界。這將需要接入4 GHz以下的頻譜，可能通過世界上第一個全球?qū)嵤┑膭討B(tài)頻譜接入[5]。聚合光纖-無線網(wǎng)絡(luò)，首次使用毫米波段（20～60 GHz），以便允許寬帶的無線電信道能夠支持高達(dá) 10 Gbit/s的數(shù)據(jù)訪問速度。該連接基本上包括在本地光纜的末端上的“短”無線鏈路。它將更像一個“游牧”服務(wù)（如Wi-Fi），而不是一個廣域“移動”服務(wù)。
2 5G通信中的數(shù)據(jù)傳輸可靠性
5G通信可靠性是至關(guān)重要的，通過防火墻，電子信息門戶可以得到極好的有效的防護(hù)，對于發(fā)現(xiàn)的漏洞，尤其是之前沒有遇到的0Day漏洞，要及時填補(bǔ)做好后續(xù)工作，對于電子信息要做好備份，數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題要及時恢復(fù)，查出惡意篡改和丟失的原因，避免之后再出現(xiàn)此類問題[6]。對于5G通信技術(shù)的可靠性，通過網(wǎng)絡(luò)安全工程可以得到很好的詮釋，這一結(jié)合給我們的科技發(fā)展、生活質(zhì)量的提高帶來了極大的震動。對電子信息工程人員來說，把握其特點，將其優(yōu)勢與5G通信相結(jié)合，才能使得電子通信工程更加高效科學(xué)地發(fā)展。在網(wǎng)絡(luò)工程等大型工程的建設(shè)過程中可以將企業(yè)的投資能力與利潤結(jié)轉(zhuǎn)能力體現(xiàn)出來[7]。為了將企業(yè)的生產(chǎn)能效最大限度地展現(xiàn)出來，優(yōu)化企業(yè)的工作效率與高質(zhì)量產(chǎn)能，需要加強(qiáng)管理，利用專門人才、高新技術(shù)來保證工程質(zhì)量，這也是企業(yè)的工作重心[8]。5G通信技術(shù)的可靠性優(yōu)勢主要集中于能有效實現(xiàn)整理分析信息化數(shù)據(jù)，同一數(shù)據(jù)庫上建立大量信息數(shù)據(jù)，根據(jù)自己的工作要求進(jìn)行通信建設(shè)，不同的參建人員能夠?qū)?shù)據(jù)采集使用，使人力、物力、財力損耗減少，又保證新的數(shù)據(jù)能及時同步上傳。數(shù)據(jù)的時效性和準(zhǔn)確性在提高工程效率中的作用巨大，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的使用可以同步傳輸信息，實現(xiàn)真正意義上的快捷便利，由相應(yīng)的軟件和程序控制計算機(jī)處理數(shù)據(jù)的能力，準(zhǔn)確性大，人為主觀因素限制較少[9]。為提高工作效率，可以采用模式化的管理，根據(jù)不同的通信工程的建設(shè)要求做出相對應(yīng)的管理需求，做到及時、有效地跟進(jìn)，保證工作的質(zhì)量。全面及時地傳遞給用戶數(shù)據(jù)，信息化檢索結(jié)合信息整理所形成的咨詢報告能夠滿足用戶的信息需求，這樣使得數(shù)據(jù)源頭的信息完整、準(zhǔn)確、科學(xué)[10]。
3 結(jié)論
基于單向光纖的單向傳輸系統(tǒng)由于不存在反向數(shù)據(jù)傳輸，在傳輸層無法采用面向連接的傳輸控制協(xié)議。在傳輸過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤，無法通過交互進(jìn)行重傳糾正，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的可靠性無法得到保證，而本文提供的方法，從硬件層到應(yīng)用層，采用多級防丟包策略，最大限度地保障數(shù)據(jù)單向傳輸過程的完整性和可靠性。
[1]王景堯，白巖，孟祥嬌，崔雪然.5G無線通信技術(shù)發(fā)展跟蹤與分析[J].現(xiàn)代電信科技，2014（12）：1-4.
[2]蔡志猛.5G移動通信發(fā)展趨勢與若干關(guān)鍵技術(shù)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2015（2）：41.
[3]趙國鋒，陳婧，韓遠(yuǎn)兵，徐川.5G移動通信網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)綜述[J].重慶郵電大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2015（4）：441-452.
[4]王實.5G移動通信發(fā)展趨勢與若干關(guān)鍵技術(shù)[J].信息通信，2015（12）：253-254.
[5]張琳琳.5G移動通信網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)綜述[J].工程技術(shù)：引文版，2016（11）：309.
[6]杜智烺.5G移動通信的關(guān)鍵技術(shù)分析[J].工程技術(shù)：文摘版，2016（11）：91.
[7]嚴(yán)麗.通信系統(tǒng)的信息傳輸有效性與可靠性要求分析[J].中國新通信，2016，18（21）：13.
[8]沈仲針.基于區(qū)域管制模式下的雷達(dá)信號通信可靠性分析[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2014（2）：56-57.
[9]徐暢.基于電力通信網(wǎng)運作及業(yè)務(wù)服務(wù)的可靠性分析[J].工程技術(shù)：全文版，2016（11）：216-217.
[10]張臻.5G移動通信關(guān)鍵技術(shù)探究[J].電信快報，2016（1）：39-40.
Reliability Analysis of Data Transmission in 5G Communication
Li Huiye
Guangdong Haige Iscreate Technology Co., Ltd., Guangdong Dongguan 523000
The future wireless network will deploy a variety of wireless nodes over the existing site more than 10times,in the macro station coverage area, the distance between the site will remain within 10m, and support for 25000users in each of the 1km2range. At the same time, the number of active users and the number of stations can reach 1∶ 1of the phenomenon, that is, the user and the service node correspondence. Intensive deployment of the network closer to the terminal and the distance between the nodes of the network power and spectrum efficiency is greatly improved, but also to expand the network coverage, expand the system capacity, and enhance the business in different access technologies and the coverage level of flexibility. Although the ultra dense heterogeneous network architecture in the 5G has great prospects for development, but the reduction of the distance between nodes, more intensive network deployment will make the network topology more complex.
5G communication; data transmission; reliability
TN925
A
1009-6434（2017）3-0005-02
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李惠葉
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未來無線網(wǎng)絡(luò)將部署超過現(xiàn)有站點 10倍以上的各種無線節(jié)點，在宏站覆蓋區(qū)內(nèi)，站點間距離將保持 10m以內(nèi)，并且支持在每1km2范圍內(nèi)為25 000個用戶提供服務(wù)。同時也可能出現(xiàn)活躍用戶數(shù)和站點數(shù)的比例達(dá)到1∶1的現(xiàn)象，即用戶與服務(wù)節(jié)點一一對應(yīng)。密集部署的網(wǎng)絡(luò)拉近了終端與節(jié)點間的距離，使得網(wǎng)絡(luò)的功率和頻譜效率大幅度提高，同時也擴(kuò)大了網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，擴(kuò)展了系統(tǒng)容量，并且增強(qiáng)了業(yè)務(wù)在不同接入技術(shù)和各覆蓋層次間的靈活性。雖然超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在 5G中有很大的發(fā)展前景，但是節(jié)點間距離的減少，越發(fā)密集的網(wǎng)絡(luò)部署將使得網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓訌?fù)雜。
5G通信；數(shù)據(jù)傳輸；可靠性
隨著未來移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的井噴式增長，3G、4G和其他通信網(wǎng)絡(luò)已無法滿足社會日益增長的通信需求。5G將以其顯著特征和技術(shù)優(yōu)勢及可持續(xù)發(fā)展的模式，滿足未來超千倍的移動數(shù)據(jù)增長需求，并將為用戶提供光纖般的接入速率、零時延的使用體驗、千億設(shè)備的連接能力、超高的流量密度和連接數(shù)密度、超高的移動性和多場景的服務(wù)，使各類業(yè)務(wù)和用戶感知智能優(yōu)化，并為未來的網(wǎng)絡(luò)帶來百倍的能效提升[1]。
1 5G通信發(fā)展概述
第五代移動網(wǎng)絡(luò)或第五代無線系統(tǒng)，縮寫為5G，是目前4G/IMT-Advanced標(biāo)準(zhǔn)以外的下一個電信標(biāo)準(zhǔn)。5G規(guī)劃旨在實現(xiàn)比目前4G更高的容量，而不是更快的峰值Internet連接速度，從而允許每個區(qū)域單位更多的移動寬帶用戶，并允許每月和用戶以千兆字節(jié)消費更高或無限的數(shù)據(jù)量。這將使大部分人口在 Wi-Fi熱點可及的情況下使用他們的移動設(shè)備每天多小時流式傳輸高清晰度媒體成為可能。5G研發(fā)還旨在改進(jìn)對機(jī)器到機(jī)器通信的支持，也稱為物聯(lián)網(wǎng)，旨在以更低的成本，更低的電池消耗和更低的延遲比4G設(shè)備。目前沒有5G部署的標(biāo)準(zhǔn)[2]。下一代移動網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟定義了5G標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)滿足的以下要求：數(shù)萬用戶每秒幾十兆比特的數(shù)據(jù)速率[需要澄清]大城市區(qū)域的100 Mbit/s的數(shù)據(jù)速率1 Gb/s同時,對同一辦公室地板上的許多工人,同時連接成千上萬的大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的,同時連接與4G相比光譜效率顯著增強(qiáng)覆蓋改善信號效率提高1ms延遲潛伏期與LTE相比顯著減少。下一代移動網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟認(rèn)為5G應(yīng)該在2020年之前推出，以滿足企業(yè)和消費者的需求[3]。除了提供更快的速度之外，他們還預(yù)測5G網(wǎng)絡(luò)還需要滿足新的用例，例如物聯(lián)網(wǎng)（互聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備）以及廣播式服務(wù)和生命線通信災(zāi)害。諸如高級半導(dǎo)體工程（ASE）的載波，芯片制造商，OEMS和OSAT已經(jīng)為這種下一代（5G）無線標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了升級，因為移動系統(tǒng)和基站將需要新的和更快的應(yīng)用處理器，基帶和RF設(shè)備[4]。超高效的移動網(wǎng)絡(luò)，提供更好的性能網(wǎng)絡(luò)，以降低投資成本。它解決了移動網(wǎng)絡(luò)運營商迫切需要看到數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝怀杀疽耘c數(shù)據(jù)需求量正在上升的大致相同的速率下降。這將是基于 IET需求關(guān)注網(wǎng)絡(luò)（DAN）哲學(xué)的效率的飛躍。包括下一代小區(qū)的超快速移動網(wǎng)絡(luò)密集地聚集,以在至少城市區(qū)域上給出連續(xù)覆蓋，并且使世界達(dá)到真正的“廣域移動性”的最終邊界。這將需要接入4 GHz以下的頻譜，可能通過世界上第一個全球?qū)嵤┑膭討B(tài)頻譜接入[5]。聚合光纖-無線網(wǎng)絡(luò)，首次使用毫米波段（20～60 GHz），以便允許寬帶的無線電信道能夠支持高達(dá) 10 Gbit/s的數(shù)據(jù)訪問速度。該連接基本上包括在本地光纜的末端上的“短”無線鏈路。它將更像一個“游牧”服務(wù)（如Wi-Fi），而不是一個廣域“移動”服務(wù)。
2 5G通信中的數(shù)據(jù)傳輸可靠性
5G通信可靠性是至關(guān)重要的，通過防火墻，電子信息門戶可以得到極好的有效的防護(hù)，對于發(fā)現(xiàn)的漏洞，尤其是之前沒有遇到的0Day漏洞，要及時填補(bǔ)做好后續(xù)工作，對于電子信息要做好備份，數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題要及時恢復(fù)，查出惡意篡改和丟失的原因，避免之后再出現(xiàn)此類問題[6]。對于5G通信技術(shù)的可靠性，通過網(wǎng)絡(luò)安全工程可以得到很好的詮釋，這一結(jié)合給我們的科技發(fā)展、生活質(zhì)量的提高帶來了極大的震動。對電子信息工程人員來說，把握其特點，將其優(yōu)勢與5G通信相結(jié)合，才能使得電子通信工程更加高效科學(xué)地發(fā)展。在網(wǎng)絡(luò)工程等大型工程的建設(shè)過程中可以將企業(yè)的投資能力與利潤結(jié)轉(zhuǎn)能力體現(xiàn)出來[7]。為了將企業(yè)的生產(chǎn)能效最大限度地展現(xiàn)出來，優(yōu)化企業(yè)的工作效率與高質(zhì)量產(chǎn)能，需要加強(qiáng)管理，利用專門人才、高新技術(shù)來保證工程質(zhì)量，這也是企業(yè)的工作重心[8]。5G通信技術(shù)的可靠性優(yōu)勢主要集中于能有效實現(xiàn)整理分析信息化數(shù)據(jù)，同一數(shù)據(jù)庫上建立大量信息數(shù)據(jù)，根據(jù)自己的工作要求進(jìn)行通信建設(shè)，不同的參建人員能夠?qū)?shù)據(jù)采集使用，使人力、物力、財力損耗減少，又保證新的數(shù)據(jù)能及時同步上傳。數(shù)據(jù)的時效性和準(zhǔn)確性在提高工程效率中的作用巨大，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的使用可以同步傳輸信息，實現(xiàn)真正意義上的快捷便利，由相應(yīng)的軟件和程序控制計算機(jī)處理數(shù)據(jù)的能力，準(zhǔn)確性大，人為主觀因素限制較少[9]。為提高工作效率，可以采用模式化的管理，根據(jù)不同的通信工程的建設(shè)要求做出相對應(yīng)的管理需求，做到及時、有效地跟進(jìn)，保證工作的質(zhì)量。全面及時地傳遞給用戶數(shù)據(jù)，信息化檢索結(jié)合信息整理所形成的咨詢報告能夠滿足用戶的信息需求，這樣使得數(shù)據(jù)源頭的信息完整、準(zhǔn)確、科學(xué)[10]。
3 結(jié)論
基于單向光纖的單向傳輸系統(tǒng)由于不存在反向數(shù)據(jù)傳輸，在傳輸層無法采用面向連接的傳輸控制協(xié)議。在傳輸過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤，無法通過交互進(jìn)行重傳糾正，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的可靠性無法得到保證，而本文提供的方法，從硬件層到應(yīng)用層，采用多級防丟包策略，最大限度地保障數(shù)據(jù)單向傳輸過程的完整性和可靠性。
[1]王景堯，白巖，孟祥嬌，崔雪然.5G無線通信技術(shù)發(fā)展跟蹤與分析[J].現(xiàn)代電信科技，2014（12）：1-4.
[2]蔡志猛.5G移動通信發(fā)展趨勢與若干關(guān)鍵技術(shù)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2015（2）：41.
[3]趙國鋒，陳婧，韓遠(yuǎn)兵，徐川.5G移動通信網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)綜述[J].重慶郵電大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2015（4）：441-452.
[4]王實.5G移動通信發(fā)展趨勢與若干關(guān)鍵技術(shù)[J].信息通信，2015（12）：253-254.
[5]張琳琳.5G移動通信網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)綜述[J].工程技術(shù)：引文版，2016（11）：309.
[6]杜智烺.5G移動通信的關(guān)鍵技術(shù)分析[J].工程技術(shù)：文摘版，2016（11）：91.
[7]嚴(yán)麗.通信系統(tǒng)的信息傳輸有效性與可靠性要求分析[J].中國新通信，2016，18（21）：13.
[8]沈仲針.基于區(qū)域管制模式下的雷達(dá)信號通信可靠性分析[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2014（2）：56-57.
[9]徐暢.基于電力通信網(wǎng)運作及業(yè)務(wù)服務(wù)的可靠性分析[J].工程技術(shù)：全文版，2016（11）：216-217.
[10]張臻.5G移動通信關(guān)鍵技術(shù)探究[J].電信快報，2016（1）：39-40.
Reliability Analysis of Data Transmission in 5G Communication
Li Huiye
Guangdong Haige Iscreate Technology Co., Ltd., Guangdong Dongguan 523000
The future wireless network will deploy a variety of wireless nodes over the existing site more than 10times,in the macro station coverage area, the distance between the site will remain within 10m, and support for 25000users in each of the 1km2range. At the same time, the number of active users and the number of stations can reach 1∶ 1of the phenomenon, that is, the user and the service node correspondence. Intensive deployment of the network closer to the terminal and the distance between the nodes of the network power and spectrum efficiency is greatly improved, but also to expand the network coverage, expand the system capacity, and enhance the business in different access technologies and the coverage level of flexibility. Although the ultra dense heterogeneous network architecture in the 5G has great prospects for development, but the reduction of the distance between nodes, more intensive network deployment will make the network topology more complex.
5G communication; data transmission; reliability
TN925
A
1009-6434（2017）3-0005-02
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