5G移動(dòng)通信技術(shù)在通信工程中的應(yīng)用

許英達(dá)

（中國信息通信研究院，北京 100191）

0 引 言

隨著2022年世界移動(dòng)通信大會(huì)的召開，在未來的發(fā)展中，各國將共同攜手借助信息技術(shù)手段加強(qiáng)對(duì)于氣候、環(huán)境等領(lǐng)域的管控。現(xiàn)階段，各行各業(yè)的發(fā)展都離不開移動(dòng)通信技術(shù)，5G移動(dòng)通信技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景[1]。例如，5G移動(dòng)通信技術(shù)中的智能連接技術(shù)當(dāng)前已經(jīng)廣泛運(yùn)用在人們對(duì)氣候的控制中。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，2030年智能連接將能夠在交通、制造等多個(gè)領(lǐng)域的碳減排方面提供有效的技術(shù)支撐。當(dāng)前，我國無論是基站建設(shè)還是5G專利數(shù)量，在全球5G的發(fā)展中都趨于前列。隨著我國5G的發(fā)展，國家的綜合科技實(shí)力也得到了顯著提升[2]。中國5G基站建設(shè)數(shù)量增長趨勢如圖1所示。

圖1 中國5G基站建設(shè)數(shù)量增長趨勢

2020年全球5G行業(yè)企業(yè)專利數(shù)TOP10如圖2所示。

圖2 2020年全球5G行業(yè)企業(yè)專利數(shù)TOP10

1 5G移動(dòng)通信技術(shù)

1.1 概 念

5G移動(dòng)通信技術(shù)是一種具備高速率、低時(shí)延、廣連接等性能的先進(jìn)技術(shù)，當(dāng)前主要應(yīng)用于增強(qiáng)移動(dòng)寬帶、超高可靠低時(shí)延通信以及海量機(jī)器類通信場景[3]?，F(xiàn)階段，增強(qiáng)移動(dòng)寬帶是對(duì)互聯(lián)網(wǎng)性能的提升，能夠有效提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，提供更好的用戶體驗(yàn)。超高可靠低時(shí)延通信主要用于工業(yè)、汽車、醫(yī)療等領(lǐng)域，能夠有效提升操作的可靠性。海量機(jī)器類通信主要是對(duì)智慧城市、家居等領(lǐng)域進(jìn)行升級(jí)，利用數(shù)據(jù)傳感、采集等方式滿足市場需求。

1.2 特 點(diǎn)

隨著5G移動(dòng)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，其傳播效率高、兼容性能強(qiáng)等優(yōu)勢逐漸凸顯出來，在工業(yè)、醫(yī)療、建筑等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用[4]。

在大數(shù)據(jù)時(shí)代，5G移動(dòng)通信技術(shù)為信息數(shù)據(jù)的快速傳輸提供了強(qiáng)有力的支撐。在通信工程領(lǐng)域，運(yùn)用5G移動(dòng)通信技術(shù)能夠同時(shí)開展多元傳遞，實(shí)現(xiàn)程序的多元化運(yùn)行[5]。與4G移動(dòng)通信技術(shù)相比，5G移動(dòng)通信技術(shù)的速率能夠達(dá)到10 Gb/s，滿足了高清視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)等的數(shù)據(jù)傳輸需求，為人們的日常生活提供了極大的便利。

此外，在5G移動(dòng)通信技術(shù)創(chuàng)新過程中，技術(shù)開發(fā)人員不斷融入新的科學(xué)技術(shù)，5G的整體兼容性得到了顯著增強(qiáng)。在技術(shù)兼容性提升的同時(shí)，其應(yīng)用過程中的安全性也實(shí)現(xiàn)了有效提升[6]。

2 5G移動(dòng)通信技術(shù)在通信工程中的應(yīng)用

在通信工程領(lǐng)域，通過5G移動(dòng)通信技術(shù)與現(xiàn)代化科技的融合，推動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展以及通信工程建設(shè)等，為我國科技的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

2.1 在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用

隨著5G移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展，通過其合理應(yīng)用，有效提高了我國居民的生活質(zhì)量與文化生活水平[7]。尤其是在智慧城市建設(shè)方面，隨著5G移動(dòng)通信技術(shù)的深入應(yīng)用，為智慧城市建設(shè)發(fā)展的各個(gè)環(huán)節(jié)都提供了極大的幫助，例如城市建設(shè)中的電子屏、城市管控系統(tǒng)、電子交通系統(tǒng)等。5G移動(dòng)通信技術(shù)有效促進(jìn)了城市的智能化改造與發(fā)展，促使城市與現(xiàn)代化智能科技的有機(jī)結(jié)合，為智能城市的建設(shè)提供了源動(dòng)力。

2.2 在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用

在5G移動(dòng)通信技術(shù)的帶動(dòng)下，教育、醫(yī)療等領(lǐng)域都實(shí)現(xiàn)了快速的信息互通、資源共享，使城市物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢更加突出，有效提升了信息傳輸?shù)馁|(zhì)量[8]。以物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中RedCap的應(yīng)用為例，RedCap通常被稱為輕量級(jí)5G，其特性如圖3所示，能夠應(yīng)用于一些復(fù)雜的信息網(wǎng)絡(luò)場景，有效提升了信息傳輸?shù)乃俾剩瑢?shí)現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)多元環(huán)境下的效能提升。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，通過5G移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用充分發(fā)揮了物聯(lián)網(wǎng)信息共享的優(yōu)勢，為我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了強(qiáng)大的動(dòng)力。

圖3 RedCap的技術(shù)特性

2.3 在通信工程建設(shè)中的應(yīng)用

相較于4G移動(dòng)通信技術(shù)，5G移動(dòng)通信技術(shù)在信息傳輸速率、傳輸質(zhì)量等方面都有很大的提升[9]。隨著5G移動(dòng)通信技術(shù)在通信領(lǐng)域的深入應(yīng)用，不僅滿足了越來越多用戶的需求，而且建立了復(fù)雜的資源網(wǎng)絡(luò)，有效促進(jìn)了我國通信工程的可持續(xù)建設(shè)。在傳統(tǒng)的通信工程建設(shè)中，網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度、質(zhì)量都受到了很大的限制，并且通信的范圍也存在一定局限性。通過5G移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠在通信工程的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中實(shí)現(xiàn)多個(gè)終端的相互連接，同時(shí)還能夠有效解決遠(yuǎn)距離傳輸問題，幫助工程建設(shè)實(shí)現(xiàn)資源的深度融合。在5G移動(dòng)通信技術(shù)融入通信工程后，大大降低了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的資源消耗與能源損失，在成本管理、創(chuàng)新研發(fā)以及優(yōu)質(zhì)服務(wù)等方面均提供了極大的幫助，促進(jìn)了通信工程建設(shè)的長遠(yuǎn)發(fā)展[10]。

2.4 在生活領(lǐng)域的應(yīng)用

隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，將5G移動(dòng)通信技術(shù)與云計(jì)算相融合可以為人們提供多元化的智能服務(wù)，提高人們的生活質(zhì)量。利用5G移動(dòng)通信技術(shù)的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)需求信息的精準(zhǔn)推送、娛樂服務(wù)的快速瀏覽等。在傳統(tǒng)的新聞報(bào)道中，記者雖然可以實(shí)時(shí)播報(bào)一些新聞，但是缺乏與觀眾的溝通交流。而在現(xiàn)代化的新聞報(bào)道中，隨著5G移動(dòng)通信技術(shù)的融入，記者不僅能夠?qū)崟r(shí)播報(bào)新聞，同時(shí)還能夠在云平臺(tái)與觀眾進(jìn)行溝通交流。近年來，各大直播平臺(tái)紛紛崛起，主播通過云平臺(tái)便能夠輕松與觀眾進(jìn)行交流互動(dòng)，有效促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)模式的轉(zhuǎn)型升級(jí)。基于5G移動(dòng)通信技術(shù)及其他各類云技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要組成部分。

2.5 在人工智能領(lǐng)域的應(yīng)用

隨著5G移動(dòng)通信技術(shù)的普及和應(yīng)用，將該技術(shù)與人工智能技術(shù)有機(jī)結(jié)合，對(duì)人工智能領(lǐng)域的發(fā)展起到了十分重要的作用。人工智能已經(jīng)成為當(dāng)前世界科技發(fā)展的焦點(diǎn)，隨著5G移動(dòng)通信技術(shù)的融合應(yīng)用，推動(dòng)了人工智能技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新，借助5G移動(dòng)通信技術(shù)的優(yōu)勢將虛擬元素與現(xiàn)實(shí)應(yīng)用巧妙融合，擴(kuò)大了人工智能的應(yīng)用范圍。在大數(shù)據(jù)背景下，通過5G移動(dòng)通信技術(shù)賦能人工智能，能夠使數(shù)據(jù)形式更為豐富、處理能力更為高效且價(jià)值挖掘更加深層，如圖4所示。

圖4 5G賦能人工智能

3 結(jié) 論

綜上所述，5G移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到人們生活的方方面面，為人們的生活與工作提供了極大的幫助。通過不斷深入研究5G移動(dòng)通信技術(shù)，為我國通信工程建設(shè)創(chuàng)造更多的有利條件，進(jìn)一步推動(dòng)國家科技水平的有效提升。