5G無線通信技術概念及其應用分析

宋 芳，錢罕林，何 薇

（新疆輕工職業(yè)技術學院，新疆 烏魯木齊 830021）

0 引言

國內近些年開始啟動了5G項目，目前5G網絡在國際范圍內得到了規(guī)模性的應用，世界各國正在開啟5G技術領域的應用研究。諸如對于應用需求、發(fā)展前景、頻段技術以及各項技術指標等的研究。5G移動通信技術體系存在多方面的優(yōu)勢，比如覆蓋范圍廣泛、傳輸延時較低以及海量連接等特質，迎合了互聯網的發(fā)展趨勢，可以極大地提升互聯網的應用效率。

1 5G無線通信技術分析

5G技術是在4G技術的基礎上，對于系統(tǒng)改建和升級之后所形成的無線網絡通信技術。隨著現代通信技術日新月異的發(fā)展，在云計算技術、大數據技術、5G技術、物聯網等相關領域把互聯網技術逐漸推廣到全新時期?；ヂ摼W作為人員、物料、機器設備和不同信息體系間的核心網絡連接模式，憑借著搜集和應用相關生產數據，在此基礎上實現實時動態(tài)傳輸和分析目的，最終達到資源優(yōu)化以及有效配置的規(guī)劃，為優(yōu)化企業(yè)決策、實現智能化生產作出了卓越的貢獻，可以使現代企業(yè)迎合市場經濟的發(fā)展規(guī)律。

迄今為止，5G技術在毫米波、自動駕駛、無人機等應用領域已經取得了舉世矚目的巨大成就。就5G無線通信技術迄今為止的發(fā)展勢頭來說，要想實現科學穩(wěn)定的運行效果，需要具備以下幾個項目要求：

第一，提升傳輸速率。在傳統(tǒng)的維度上，極大地提升了傳輸數據的速率。同以往相比，數據傳輸速度大約會提升十倍到百倍，由此用戶可以接收到每秒0.1～1Gb的速率，體驗舒適度大大提升，用戶最大限度可以體驗到10Gb每秒的峰值速率。

第二，進行海量連接。5G可以以5倍、10倍的比例提高單位面積內終端設備的連接密度，預計未來每平方公里的連接密度可以達到百萬以上。

第三，降低延時所造成的不良結果，5G可以以5倍～10倍的比例有效降低現存的端到端時延，使其迅速進入毫秒量級。

第四，為了提升用戶的良好體驗，因此移動技術要滿足每小時約500km的技術傳輸。

第五，最大限度地提升流量密度。在傳統(tǒng)網絡流量密度的維度上5G無線通信技術大約提升了百倍甚至千倍的流量密度，最終實現每平方公里數十T的流量密度。

2 5G無線通信技術的分析及應用

5G無線通信技術迥異于傳統(tǒng)通信技術，是一種新型的通信手段。5G無線通信技術不能單獨存在，是將各種不同的無線技術進行有機整合之后所形成的技術手段。迄今為止，隨著5G無線通信技術研究手段的不斷發(fā)展和更新，5G市場開始走向技術創(chuàng)新的道路，通過不斷完善其自身的通信技術和設備來贏得市場，從而達到技術廣泛普及的目標。

2.1 5G無線通信技術分析

2.1.1 高頻傳輸技術

迄今為止，由于低頻資源的局限性，不能充分迎合人們對于網絡速率的需求。而5G無線通信技術的誕生，不僅可以滿足寬帶的要求，而且在工作過程中可以通過將射頻器件調整至合適頻率的工作歷程，達到深度拓展高頻段的目標。

2.1.2 密集網絡技術

隨著數據業(yè)務量的逐漸增長，在網絡應用的過程中對于密集網絡的建設，利用低功率節(jié)點的模式提升網絡熱點和網絡覆蓋區(qū)域，在此基礎上擴大網絡系統(tǒng)的綜合容量。在實際工作歷程中，在增加網絡布局的密度的時候，因為工作所需在展開較為復雜的網絡設置，容易發(fā)生信號干擾現象。因此應該進行網絡技術研究升級，提高網絡整體構造的靈活度、抗干擾性，從而吸引更多的用戶加入到5G網的使用中。

2.1.3 新型多天線傳輸技術分析

國內的通信產業(yè)結構正在走向完善，預計在未來的工作規(guī)劃中，通信技術創(chuàng)新已經成為大勢所趨。與此同時，同LSAS技術進行融合可以提升抗干擾性，有助于推動天線陣列的建設進程，LSAS技能可以對于多級空間和位置的進行有效劃分，為網絡用戶提供便捷的網絡服務模式。

2.2 5G無線通信技術的應用

2.2.1 智能傳感器的應用

智能傳感器的組成結構涵蓋轉換元件、敏感元件、轉換電路等要素，這些要素的核心構成因素主要包括內部傳感器、外部傳感器兩種類型，當對環(huán)境敏感度要求高的時候，傳感器在整合收集信息后之后要第一時間開啟低延時的信息傳遞，在這個歷程中，5G無線通信技術可以充分實現低延時、高可靠性的目標。

例如以FPGA信號處理為控制部的軸心，以狀態(tài)機為接連模式，要憑借著A/D數據來進行芯片置換，通過FPGA、外設芯片展開數據接口工作歷程。編程設計模式主要引入的是讀寫時序、單元控制時序對A/D時序進行轉換和數據采集技術，之后由光電轉換模塊將采樣結果傳輸到綜合監(jiān)測系統(tǒng)中。

2.2.2 遠程控制的應用

遠程操控應用分為許多內容，比如遠程醫(yī)療、遠程教育、高危操作等項目，這種模式是用現代智能化設備取代人工程序，建立在遠程操控基礎之上的智能化工作過程，這種高科技工作模式可以避免工作人員在工作中發(fā)生事故。比如遠程操控在醫(yī)療行業(yè)中的應用。通過遠程醫(yī)療手術的操作，可以有效解決醫(yī)療行業(yè)資源不足、資源分布不均等問題，同時可以節(jié)省患者成本，提升健康指數。

遠程控制在教育方面的應用，可以使信息不發(fā)達的偏遠山區(qū)學校的學生通過遠程教育享受發(fā)達城市的優(yōu)質教育資源，縮短地域性的教育差距，在第一時間解決發(fā)展中國家教育資源分布不均的現狀。與此同時，在教學過程中教師可以借助于遠程的教學模式同學生進行互動以及展開教學評價，毫秒級的時延可以實現教學效果升級，帶來全新優(yōu)質的教育體驗。

再如最具有代表性的煤礦、油田行業(yè)的開采歷程中，開采設備把采集到的信息數據傳輸到后端設備，之后對于數據展開深度剖析和研究，在此基礎上踐行對大型設備的遠程操作和管理。

而正是5G網絡的穩(wěn)定性、低時延性等特征，充分實現了控制系統(tǒng)的精準性，在這個基礎上提升了通信技術的效率，滿足了人類不同領域的生活生產需求。

3 結束語

5G無線通信技術可以造福人類，促進通信行業(yè)的快速發(fā)展。因此在未來的發(fā)展過程中，相關領域應該不斷對5G無線通信網絡技術展開深度研究和有效創(chuàng)新，實現我國無線通信技術實現的可持續(xù)發(fā)展。本文對于5G無線通信技術概念及應用展開分析，希望相關領域充分利用5G網絡的技術優(yōu)勢和特點，在相關領域的應用過程中促進人類社會生產模式的變革。