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摘要:面向未來,5G將與現代化生產環節深度融合,助力傳統人工生產向無人化、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展空間,但是人們日益增長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,明確其內在特性以及相比4G技術具有的優勢,最后從覆蓋率與網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高質量創新發展。
關鍵詞:5G移動通信;通信工程;創新發展
回顧移動通信技術的發展歷程,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絡平臺的發展,5G總結以往通信技術中的優勢與劣勢,作為嶄新的技術出現帶給未來無限可能。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的質量,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生的而是依托于4G基礎上。根據相關數據統計,5G網速傳送最快時是4G的100倍,這說明在5G通信技術下,網速將有大幅度的提高,通信質量也會有所改善。從標準技術參數中可以看出,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,拓寬網絡覆蓋面。由此我們不難發現5G在給人們帶來更加方便快捷的上網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技術的優勢
2.1多天線
與4G技術相比,5G技術具有很強的優勢,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實現精準傳輸。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勢,可以根據實際情況靈活的選擇距離,介于體積上優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,提升信息傳輸的速度;最后由于小基站的功耗要遠遠小于大基站,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
從天線的數量分析5G基站支持天線數量是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現而是在4G基站中已經獲得了實驗。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基站能夠將MassiveMIMO導入空間域滿足大量不同用戶信息傳輸的需求。
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的距離。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過多,線上壓力增加出現頻段資源嚴重匱乏的現象,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,想要進一步提升網絡速率保證傳輸穩定性,可以結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絡速率。(2)SDN/NFV技術NFV與SDV分別是指網絡功能的虛擬化以及軟件定義網絡,這兩項技術是構成5G通信技術的基礎。在此基礎上云服務又為5G技術發展提供技術支持,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活動,節省資源,滿足各行業不同的網絡需求。
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”高質量的網絡通信要求。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移動試點城市的數據顯示可知,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,建立星型網絡結構,這種方式過于耗費人力物力,與此同時在拓撲結構限制下,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,一方面滿足數據近距離傳輸,提升數據傳輸的完整性與準確性;另一方面取消中間節點的干擾,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生,在降低成本的同時提升網絡通信質量縮短通信時間,形成自由配置、多結構、多渠道的復合型通信網絡群,發揮網絡聯動機制,推動互聯網行業創新發展。
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先考慮“智能化”特征,畢竟現代化社會為5G移動通信技術提供發展的平臺。在通信工程中5G技術的引入能夠大幅度提升網絡傳輸效率,順應智能化、信息化的社會需要從生活角度出發,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網與人們生活高度結合,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、更穩定,能夠實現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無人機控制與汽車行駛智能化的夢想,其中涉及物聯網技術、大數據云平臺、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:數據統計層、傳輸通信層、智能應用層,為了達到網絡全面化的目的,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“綠色可持續發展”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,能夠保證信息穩定傳輸,推動城市化信息化建設。
3.3在物聯網通信技術應用
雖然4G技術已經成為移動通信的里程碑,但是通信網絡傳輸的穩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的靈敏度。在具體應用過程中,5G移動通信技術可以根據網絡信息中的需要,有針對性的解決其中的問題,促進各個行業信息化的發展。隨著網絡平臺的不斷興起,物聯網接入設備種類不斷增多,行業服務背景下,時代對于物聯網信息傳遞提出了更高的要求,移動通信技術和物聯網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網具有重要的意義。目前我國已經實現智能物聯網平臺的打造力求萬物聯網,實現網絡泛在化。
4結語
綜上所述,隨著信息技術的飛速發展,通信工程建設在國家的支持下不斷創新與完善,新形勢下5G移動通信技術成功出鞘,以其自身的優勢改變未來戰場,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合的方法,對現階段5G發展現狀進行簡單的了解,明確5G移動通信技術在通信工程中未來發展方向,從工程建設、智能通信、物聯網等角度出發探究5G通信技術發揮的最大效能,助力通信工程的創新發展。
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作者:陳耀林 單位:五邑大學