5G移動通信技術在通信工程中的應用

屈 剛，李騰飛

（中通服咨詢設計研究院有限公司，江蘇 南京 210019）

0 引 言

5G移動通信技術的普及與應用為人們的工作生活提供了便利。其屬于一種新型通信技術，根據(jù)通信工程建設需要進行合理融入，提高信息數(shù)據(jù)的傳輸效率，同時快速完成不同形式信息文件的傳輸任務。5G移動通信技術中的關鍵技術比較多，應立足于通信工程的發(fā)展實際進行針對性選擇，實現(xiàn)對通信工程的進一步完善，強化其功能作用，為社會發(fā)展提供助力。

1 5G移動通信技術的優(yōu)勢作用

5G移動通信技術的應用范圍較為廣泛，可以滿足高頻段的信息傳輸需求，傳輸速度比較快，有利于推動通信技術的進步與發(fā)展[1]。這一新技術可以對移動通信技術結(jié)構(gòu)進行改進與優(yōu)化，滿足多用戶的信息傳輸需求，而且能夠在短時間內(nèi)完成數(shù)據(jù)傳輸，無須投入較多成本，可以達到提速降費的目的，為用戶提供良好服務，優(yōu)勢如圖1所示。此外，5G移動通信技術的應用能夠為多種先進科學技術革新發(fā)展提供通信技術支撐，根據(jù)現(xiàn)實需要提供高效、完善的移動網(wǎng)絡，持續(xù)提高移動通信網(wǎng)絡服務水平。

圖1 5G移動通信技術的優(yōu)勢

2 5G移動通信的核心技術

2.1 全雙工通信技術和多載波技術

全雙工通信技術能夠增加通信系統(tǒng)運行期間的反應速度和靈敏性，與以往運用的移動通信技術相比，頻譜運用水平得到提升，幅度提升比較大，便于區(qū)域內(nèi)同一頻譜之間的數(shù)據(jù)傳輸，且傳輸期間的功率消耗比較少，技術優(yōu)勢較為明顯，可提高通信質(zhì)量與效率。同時，5G移動通信技術的數(shù)據(jù)傳輸速度比較快，利用多載波技術可提升數(shù)據(jù)傳輸頻譜效率，能夠通過濾波器組對發(fā)送端的數(shù)據(jù)功能進行有效控制，提高多載波運行效率。

2.2 Massive MIMO技術

5G基站運行期間能夠為較多天線的正常使用提供有力支撐，借助大規(guī)模輸入輸出（Massive Multiple Input Multiple Output，Massive MIMO）技術可形成天線矩陣。與4G移動通信技術相比，融入Massive MIMO技術的5G基站可傳遞的信號量也有所增加，可以保障信號接收容量和傳輸質(zhì)量，充分發(fā)揮MIMO的多輸入、多輸出優(yōu)勢。此外，Massive MIMO技術在4G基站中應用于測試環(huán)節(jié)，而5G移動通信技術可以充分發(fā)揮載體作用，并將Massive MIMO技術導入空間領域，滿足不同用戶的多樣化信息傳輸需求，實現(xiàn)資源共享應用[2]。

3 5G移動通信技術在通信工程中的應用

3.1 在通信工程建設中的應用

5G移動通信技術是推動通信工程現(xiàn)代化發(fā)展和持續(xù)革新的重要技術，應用優(yōu)勢較為明顯，而且能夠?qū)崿F(xiàn)信息數(shù)據(jù)的高效、快速傳輸，保障數(shù)據(jù)傳輸內(nèi)容的安全性與全面性，改善了傳統(tǒng)移動通信技術應用過程中存在的弊端，可滿足不同領域的多樣化需求，為通信工程行業(yè)的整體發(fā)展打下了基礎。從目前的通信工程建設情況來看，若采用無線通信技術進行網(wǎng)絡體系建設，則需要投入較多成本，而且網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)也會限制通信工程的運行速率和通信質(zhì)量，無法實現(xiàn)通信數(shù)據(jù)的實時傳遞。5G移動通信技術的應用可以改善上述問題，實現(xiàn)端對端連接，在信息數(shù)據(jù)傳輸期間不會受到時間、空間以及距離的影響，也可控制中間節(jié)點對信息傳輸?shù)挠绊?，保障信息?shù)據(jù)的完整性。此外，5G移動通信技術的合理運用能夠減少通信工程運行期間的成本投入，保障通信質(zhì)量，技術應用靈活性比較強，可以滿足互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展要求。

3.2 在智能通信領域中的運用

5G移動通信技術的信息化、智能化水平比較高，在多領域的適用性更強，在一定程度上推動了各行業(yè)的智能化發(fā)展。將該技術應用到通信工程中可實現(xiàn)智能建設，為智慧城市發(fā)展提供助力。5G移動通信技術的應用范圍比較廣泛，為人們出行、通信、交流等提供技術支撐。例如，可將該技術應用到城市基礎設施的信息化管理方面，有效管理路燈、城市照明等，加快智慧城市的建設進度。該技術的應用也可以加強不同領域之間的聯(lián)系，實現(xiàn)萬物互聯(lián)，為網(wǎng)絡系統(tǒng)框架的構(gòu)建提供移動通信技術支撐，便于多種信息數(shù)據(jù)的快速傳遞[3]。

智能通信是通信工程當前發(fā)展的必然趨勢。5G移動通信技術能夠使該工程的智能化改造成為現(xiàn)實，實現(xiàn)智慧城市的人性化建設。一般會根據(jù)不同的應用場景設置針對性的網(wǎng)絡模式，而后應用到不同領域，通過多種先進技術的有機整合，使得網(wǎng)絡架構(gòu)組織更加完善，還可根據(jù)城市建設需要劃分為不同應用層，進一步提高通信工程服務水平。此外，要重視5G移動通信技術的推廣運用，擴大其覆蓋范圍，為各類信息數(shù)據(jù)的快速、安全傳輸共享創(chuàng)造有利條件。

3.3 在物聯(lián)網(wǎng)通信領域中的運用

5G移動通信技術為萬物互聯(lián)提供了技術支撐，可加強多行業(yè)、多領域之間的聯(lián)系，讓農(nóng)業(yè)、工業(yè)、金融行業(yè)、教育行業(yè)、醫(yī)療服務和環(huán)境保護等方面的信息得到共享運用，而且能夠為智能制造、智能家居、移動終端、云端辦公以及車聯(lián)網(wǎng)等提供技術支撐。5G移動通信技術的應用場景比較多，可滿足多種類型的通信需求，更好地助力于智能化和信息化平臺建設，為各類價值信息的有效傳遞和高效利用打下基礎。各行各業(yè)在發(fā)展期間對于信息數(shù)據(jù)的傳輸效率要求較高，為促進移動通信與互聯(lián)網(wǎng)平臺之間的密切相連，還應將5G移動通信技術融入其中，實現(xiàn)對先進技術的融合使用，為萬物互聯(lián)創(chuàng)造良好條件。另外，大數(shù)據(jù)技術的推廣運用為5G移動通信技術應用創(chuàng)造了良好條件，提高了5G移動通信技術的應用效果，能夠為城市整體建設管理水平的提升提供有力支撐，促進了物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，IoT）進一步發(fā)展。

3.4 在云端生活中的應用分析

現(xiàn)代化科學技術在飛速發(fā)展過程中推動了多種新技術的應用與發(fā)展。云計算和大數(shù)據(jù)在這種背景下得到了大規(guī)模運用，可促進各類信息數(shù)據(jù)的共享傳遞，整個信息傳輸過程的安全性和穩(wěn)定性。5G移動通信技術在多種先進技術發(fā)展中的作用優(yōu)勢較為明顯，能夠促進各項技術充分落實，還能夠提高先進技術的應用效果，短時間內(nèi)完成多種信息數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸，便于各種業(yè)務活動的順利開展。它在云端生活中的優(yōu)勢更為明顯，可豐富人們傳遞和接收信息與知識的渠道，能夠根據(jù)用戶的不同需要進行信息內(nèi)容的精準投放，方便用戶進行各類信息的高效檢索，快速獲得所需信息，提高了服務質(zhì)量[4]。通過與信息技術的充分結(jié)合，它也可推動媒體行業(yè)的進一步發(fā)展。利用5G移動通信技術和互聯(lián)網(wǎng)技術在現(xiàn)場直播的過程中與觀眾進行實時互動，改變了傳統(tǒng)媒體新聞內(nèi)容的傳播形式，推動了不同產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級，對我國全面發(fā)展有著促進作用。

3.5 在人工智能領域的應用

5G移動通信技術在發(fā)展期間擴大了通信基礎設施的應用范圍，加強了不同數(shù)據(jù)之間的連接與運用，推動了人工智能計算的進一步發(fā)展，能夠為不同領域之間的數(shù)據(jù)連接搭建技術平臺，促進信息快速傳播與運用，為城市建設創(chuàng)造了良好條件，提高了智慧城市的發(fā)展建設水平。將5G移動通信技術應用到人工智能領域可促進人機的有效交互，使人工智能可以應用到更多領域和更多場景，而且可以構(gòu)建數(shù)字世界，打破云與端之間的界限，促進多人工作的協(xié)調(diào)開展，實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的有效交互，如圖2所示。例如，多個用戶能夠在同一空間場景下共同完成視覺設計工作，或者在增強現(xiàn)實/混合現(xiàn)實（Augmented Reality/，Mixed Reality，AR/MR）平臺上進行協(xié)同作業(yè)，有利于各項工作、任務的快速完成，實現(xiàn)了多人交互協(xié)同，進一步提高了人工智能建設水平，為各領域智能、創(chuàng)新發(fā)展提供了有力支撐[5]。

4 結(jié) 論

通信工程是關系到當前社會進步與發(fā)展的重要工程項目，運用的技術比較多，在多種先進技術的支持下得到了良好發(fā)展。信息技術的飛速發(fā)展使5G移動通信技術被研發(fā)出來并應用到了多個領域，顯著提升了通信技術水平和通信質(zhì)量，可以為相關工程革新發(fā)展和改進優(yōu)化提供技術支撐，進一步提高了通信工程的現(xiàn)代化建設水平，可更好地滿足人們的多元化通信需求。