通信工程中5G移動通信技術應用

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摘要：面向未來，5G將與現(xiàn)代化生產(chǎn)環(huán)節(jié)深度融合，助力傳統(tǒng)人工生產(chǎn)向無人化、少人化方向邁進。5G移動通信技術作為未來通信工程最核心技術之一，以其高效率、低能耗的優(yōu)勢獲得寬廣的應用前景，未知遠大于已知。與此同時通信工程借信息化時代背景擁有發(fā)展空間，但是人們?nèi)找嬖鲩L的美好生活的需求也對通信工程提出了更高的要求，通信工程應該靈活運用網(wǎng)絡技術，滿足市場需求。文章以5g通信技術為主視角，通過文獻資料的收集整理界定5G移動通信的理論，明確其內(nèi)在特性以及相比4G技術具有的優(yōu)勢，最后從覆蓋率與網(wǎng)絡智能等方面探究在通信工程中的應用，以期推動通信工程行業(yè)高質(zhì)量創(chuàng)新發(fā)展。

關鍵詞：5G移動通信；通信工程；創(chuàng)新發(fā)展

回顧移動通信技術的發(fā)展歷程，1G技術解決了人們通信難問題，2G在此基礎上擴大了覆蓋面積，3G則是一次巨大的突破實現(xiàn)了圖片視頻等無界限傳輸，4G催生了微信、移動支付等新興軟件加速網(wǎng)絡平臺的發(fā)展，5G總結(jié)以往通信技術中的優(yōu)勢與劣勢，作為嶄新的技術出現(xiàn)帶給未來無限可能。5G技術應用于通信工程中，一方面能夠提高通信工程信息傳輸?shù)馁|(zhì)量，另一方面加快圖片、視頻等傳送下載的速度，本文對5G技術在通信工程應用進行分析，力求加快通信工程的創(chuàng)新升級。

15G移動通信技術

5G通信技術事實上就是第五代移動通信技術，5G通信技術并不是憑空產(chǎn)生的而是依托于4G基礎上。根據(jù)相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計，5G網(wǎng)速傳送最快時是4G的100倍，這說明在5G通信技術下，網(wǎng)速將有大幅度的提高，通信質(zhì)量也會有所改善。從標準技術參數(shù)中可以看出，5G移動通信標準頻譜集中在3.3-39GHz，說明其在中高頻段比較集中，相比之前的技術，5G通信傳輸速度更快，但是覆蓋成本也隨之提升。此外按照5G通信傳輸標準，采用毫米波的頻率較寬，但是由于繞射與衍射能夠不足，所以需要額外引入MIMO提高天線增益，拓寬網(wǎng)絡覆蓋面。由此我們不難發(fā)現(xiàn)5G在給人們帶來更加方便快捷的上網(wǎng)體驗同時需要通信技術也越來高，靈活性科技性更強，只有充分滿足5G技術要求才能夠給用戶帶來更好的使用體驗。

25G技術相比于4G技術的優(yōu)勢

2.1多天線

與4G技術相比，5G技術具有很強的優(yōu)勢，作為當前最新的移動通信手段，以安全性高、覆蓋性強、靈敏度高特點運用多天線的方式達到精準傳輸信號的效果。傳統(tǒng)通信技術弊端在于不能很好的給予多天線支撐，必須依賴于毫米波這種全新的技術才能夠?qū)崿F(xiàn)精準傳輸。由此可見5G通信技術的升級不僅加快信息傳播速度，更實現(xiàn)了新興資源的實際應用。

2.2小基站

除了以上信息傳輸速度優(yōu)勢外，多天線的尺寸不斷縮小，這就意味著可以擺脫以往大基站的困擾，從此部署小基站。首先小基站覆蓋范圍更加廣泛，5G可以覆蓋4G所不能的末梢通信中；其次依賴小基站的優(yōu)勢，可以根據(jù)實際情況靈活的選擇距離，介于體積上優(yōu)勢使得運營商可以自如的在每個城市中建立上千個甚至更多的小基站，這樣排列下來形成一個密集強大的信息網(wǎng)絡群；再次每個基站都可以接受并傳送信號，這大大提高了信號的強度，提升信息傳輸?shù)乃俣龋蛔詈笥捎谛』镜墓囊h遠小于大基站，所以即使建立多個小基站總體看來成本還是小于大基站。

2.3MassiveMIMO

從天線的數(shù)量分析5G基站支持天線數(shù)量是4G基站的十幾倍，這些天線可以通過MassiveMIMO技術形成強大的天線矩陣，極大提高了基站接收信號的容納量，意味著能夠同時接收更多用戶的信息，與MIMO的多輸入、多輸出含義相互吻合。從理論上講，這種技術并不是新發(fā)現(xiàn)而是在4G基站中已經(jīng)獲得了實驗。迄今為止，進行的程度僅僅停留在測試層面上，宏觀上為5G基站技術提供一個大致的方向，還需要通過5G移動技術完成。當不同用戶之間進行資源共享時5G基站能夠?qū)assiveMIMO導入空間域滿足大量不同用戶信息傳輸?shù)男枨蟆?/p>

2.4波束成形

波束成形的原理是聚集有限的能量，使其在特定的方向上進行傳輸，減少能量在過程中的損耗，形成一個很窄的波束，避免其他信號的干擾最大程度上增加傳輸?shù)木嚯x。此外這一技術還可以提高頻譜利用率，通過信號的處理算法確定其最佳路徑，規(guī)定出通信工程中起始階段到終端的路線，避免信號被障礙物阻擋遠距離傳送中信號衰減的風險。

2.5其他技術

（1）全頻段技術4G網(wǎng)絡條件下頻段資源問題日益突出，成為目前困擾人們的主要問題之一，一般情況下4G頻段能夠基本滿足人們正常生活的需要，但是往往在使用人數(shù)過多，線上壓力增加出現(xiàn)頻段資源嚴重匱乏的現(xiàn)象，影響線上用戶的體驗。所以想要解決這類問題，應該充分利用5G通信技術中的全頻段功能，靈活解決頻段資源不足問題。事實上，5G通信技術仍然在試驗初期很多方面還在完善中，想要進一步提升網(wǎng)絡速率保證傳輸穩(wěn)定性，可以結(jié)合全頻段技術減小通信設備的體積，可以在一定程度上提升網(wǎng)絡速率。（2）SDN/NFV技術NFV與SDV分別是指網(wǎng)絡功能的虛擬化以及軟件定義網(wǎng)絡，這兩項技術是構(gòu)成5G通信技術的基礎。在此基礎上云服務又為5G技術發(fā)展提供技術支持，有利于技術功能拓展，按照預期計劃進行，此外在通信工程中SDN/NFV技術不可缺少，很多程序智能化操控也是依托于這兩項技術的支持，5G移動信息技術的加入能夠在生活中輔助人們進行生產(chǎn)活動，節(jié)省資源，滿足各行業(yè)不同的網(wǎng)絡需求。

35G移動通信技術在通信工程中的應用

社會生活中通信工程應用無處不在，拉動了社會的進步，為人們生活帶來了便利。但是隨著生活水平不斷提高，人們不再滿足于“能通信”，而是提出了“通信優(yōu)”高質(zhì)量的網(wǎng)絡通信要求。5G移動通信技術的問世能夠極大提升用戶通信滿意度，所以將5G通信技術應用于通信工程中勢在必行，具有突出的現(xiàn)實意義。3.1在通信工程建設中的應用通過5G移動試點城市的數(shù)據(jù)顯示可知，未來在通信工程中的應用具有很強的緊迫性，能夠擴大網(wǎng)絡覆蓋面積，提升用戶的滿意度。目前無線通信技術需要以基站為中心，建立星型網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，這種方式過于耗費人力物力，與此同時在拓撲結(jié)構(gòu)限制下，工程通信的容量有限，覆蓋面積比較小，最終仍然不能達到實時通信的目的。5G通信技術能夠端端相連直接通信的方式，一方面滿足數(shù)據(jù)近距離傳輸，提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾耘c準確性；另一方面取消中間節(jié)點的干擾，終端用戶可以實時通信提升通信的速度，減少時間的浪費。最重要的是以往通信工程中運營商需要依靠網(wǎng)絡組建及配置進行信息工程建設，造成許多資源的損耗。但是5G技術幫助避免此類問題發(fā)生，在降低成本的同時提升網(wǎng)絡通信質(zhì)量縮短通信時間，形成自由配置、多結(jié)構(gòu)、多渠道的復合型通信網(wǎng)絡群，發(fā)揮網(wǎng)絡聯(lián)動機制，推動互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。

3.2在智能通信領域的應用

5G技術以其智能性超越原有的4G技術，所以將5G技術應用于通信工程中也應該優(yōu)先考慮“智能化”特征，畢竟現(xiàn)代化社會為5G移動通信技術提供發(fā)展的平臺。在通信工程中5G技術的引入能夠大幅度提升網(wǎng)絡傳輸效率，順應智能化、信息化的社會需要從生活角度出發(fā)，5G除了在移動端手機等電子設備中的應用外，還可以靈活地將物聯(lián)網(wǎng)與人們生活高度結(jié)合，比如對路燈、電子顯示牌等基礎公共設施的智能化管理，實現(xiàn)人性化、信息化城市建設向智能化城市方向進軍。在信息傳輸方面5G技術更快、高準、更穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)信息展示與下載同步進行。此外智能城市是通信工程中目前最重要建設項目之一，5G技術在通信工程中的應用可以實現(xiàn)無人機控制與汽車行駛智能化的夢想，其中涉及物聯(lián)網(wǎng)技術、大數(shù)據(jù)云平臺、地理空間信息、人文資源等多種信息集成。建設智能城市首先應該清楚其構(gòu)架，從主觀角度來看分為：城市感知層、基礎服務層，從客觀角度來看分為：數(shù)據(jù)統(tǒng)計層、傳輸通信層、智能應用層，為了達到網(wǎng)絡全面化的目的，需要利用5G技術進行全市、全省以及全國的覆蓋，不斷保證信息傳輸安全性及可靠性。因此無論是基于“智能城市”未來展望還是“綠色可持續(xù)發(fā)展”社會的要求，5G技術在智能通信領域的應用具有重要的意義，能夠保證信息穩(wěn)定傳輸，推動城市化信息化建設。

3.3在物聯(lián)網(wǎng)通信技術應用

雖然4G技術已經(jīng)成為移動通信的里程碑，但是通信網(wǎng)絡傳輸?shù)姆€(wěn)定性還需要進一步加強，所以提高通信速率，就要從根本上提高管理系統(tǒng)的靈敏度。在具體應用過程中，5G移動通信技術可以根據(jù)網(wǎng)絡信息中的需要，有針對性的解決其中的問題，促進各個行業(yè)信息化的發(fā)展。隨著網(wǎng)絡平臺的不斷興起，物聯(lián)網(wǎng)接入設備種類不斷增多，行業(yè)服務背景下，時代對于物聯(lián)網(wǎng)信息傳遞提出了更高的要求，移動通信技術和物聯(lián)網(wǎng)平臺并不是互相獨立的兩個個體，而是相輔相成的關系，對打造通信工程中萬物聯(lián)網(wǎng)具有重要的意義。目前我國已經(jīng)實現(xiàn)智能物聯(lián)網(wǎng)平臺的打造力求萬物聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)網(wǎng)絡泛在化。

4結(jié)語

綜上所述，隨著信息技術的飛速發(fā)展，通信工程建設在國家的支持下不斷創(chuàng)新與完善，新形勢下5G移動通信技術成功出鞘，以其自身的優(yōu)勢改變未來戰(zhàn)場，涉及社會生活中的各個領域，應用于未來的通信工程中，切實提升通信質(zhì)量，縮短通信時間，提高通信效率。本文在通信工程相關理論基礎上，運用理論與實際相結(jié)合的方法，對現(xiàn)階段5G發(fā)展現(xiàn)狀進行簡單的了解，明確5G移動通信技術在通信工程中未來發(fā)展方向，從工程建設、智能通信、物聯(lián)網(wǎng)等角度出發(fā)探究5G通信技術發(fā)揮的最大效能，助力通信工程的創(chuàng)新發(fā)展。

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作者：陳耀林 單位：五邑大學