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5G移动通信技术在通信工程中的应用研究

发表时间：2020/5/9 来源：《电力设备》2020年第2期作者：王建村

[导读] 摘要：随着经济的发展和社会的不断进步，人们生活水平不断提高，4G移动通信技术已满足不了移动互联网与物联网两大领域的需要，5G应运而生。

        (广西翼通通信发展有限公司广西南宁 530200)
        摘要：随着经济的发展和社会的不断进步，人们生活水平不断提高，4G移动通信技术已满足不了移动互联网与物联网两大领域的需要，5G应运而生。近几年5G必将成为通信技术的发展主流。2019年我国5G商用牌照正式发放，也意味着我国正式进入5G商用时代。本文分析了5G移动通信技术核心技术以及应用在智能驾驶方面、智慧农业方面、智慧医疗方面、智慧教育方面等等方面如何改变人们的生活。
        关键词：5G移动通信技术；通信工程；应用
        引言
        5G移动通信技术是信息化时代深化发展下的产物，具有多样化特征、优势作用鲜明，是实现高频传输的助推器，可以满足人们在信息传输速率、信息传输量等方面的要求。要在理论探究与实践探索基础上规范化、科学化应用5G移动通信技术，促使电力通信系统运行更加安全、可靠。促进无线通信速度持续提升的同时增加信息传输量，细化把握实际应用中呈现的各类问题，深入探究以及完善5G移动通信技术，使其有着更加广阔的应用前景。
        15G移动通信技术特点分析
        具体分为：其一，频谱利用率高。对5G技术而言，高频段中的资源应用范围较广，虽然在现如今的技术环境中，会受无线电波穿透能力的限制，但并不会制约有线和无线宽带技术融合等内容的推广；其二，通信系统性能高。相比以往提出的通信系统理念，5G技术拥有多点、多天线及多用户等特点，在实践工作中可以彼此协作，因此可以提升整体通信系统的工作水平；其三，设计理念突出。5G技术的提出，突破了传统意义上以室内通信业务为核心的工作形式，开始构建室内无线网络及业务支撑能力，这对未来移动通信系统发展而言具有积极引导作用；其四，能源消耗和成本支出低。对5G技术来说，“软”配置设计作为实践探索的核心内容，网络资源可以依据动态的业务流量变化进行科学调节，这样能有效控制能源和成本消耗情况。
        25G移动通信技术在通信工程中的应用研究
        2.1物联技术
        在通信移动技术作用下，越来越多的设备可以有效连接，远距离的智能操控得以实现，方便了人们日常工作以及生活。在4G移动通信技术作用下，智能手机可以和各类型家电设备顺利连接，远程智能化操控运行中的家电设备，随时了解其运行状态的同时极易发现潜在的隐患问题。和4G移动通信技术相比，5G移动通信技术有着更广的覆盖面积、更长的数据流量，可以实现复杂化设备的智能化连接，为物联技术深化应用以及发展注入了活力，使其有更多的可能。在电力通信系统运行中，借助5G移动通信网络技术，扩大物联网连接规模，促使简单化或者复杂化的设备都可以和智能手机进行智能化连接，还能降低不同移动终端运行中消耗的流量，当然也降低了包括网络建设以及运行两大层面支出的成本。
        2.2智慧教育方面
        5G移动通信技术在智慧教育方面全面应用时，会极大的解决我国教育发展不均衡的问题，在偏远贫穷的山区也可以大量建设基站，因5G基站体积小，易于安装与铺设，而且传输速度快，信号更加稳定。随着VR和5G移动通信技术的成熟，偏远贫穷山区的孩子们只要带上一副眼镜就仿佛在置身于另一端大城市讲课的优质老师的课堂上，还可以与老师进行全方位互动，大大的提高学生的学习兴趣。5G移动通信技术拉近了人与人的空间距离。
        2.3多入多出（MIMO）天线技术
        MIMO天线技术（多输入多输出）用于抑制使用多个天线的信道弱化，其中信道容量与天线的数量成比例。MIMO系统可以倍增信道容量，提高信号传输的稳定性和使用不同类型的无线通信，比如：以往的3G系统以及LTE系统，这些技术的应用范围比较的广泛。大量的使用天线提高了系统的容量，但实际应用需要更多的使用空间，许多外部环境因素难以有效控制。

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而在无线通信系统中，在这种情况下，可以合理地控制所使用的天线数量。利用无线通信系统的MIMO（多输入多输出）天线技术，具有明显的优势。使用大规模MIMO（多输入多输出）天线，一定程度上改变了空间的分辨率，可以使用某些深度的特征并且可以涉及多种尺寸。针对不同的网络用户，利用此方式进行通信，在通信的期间带宽条件不会因此改变。MIMO（多输入多输出）天线技术对相应的波束具有控制作用，如果间隔较窄，则可以严格控制波束，以防止传输信号在传输过程中受到干扰。多个输入和输出（MIMO）的天线系统大规模并且还可以控制传输功率。倘若天线的数量比较多，应该利用线性预编码防止各种干扰。
        2.4非正交多址接入的技术
        多种接入技术在传统移动通信系统中使用范围比较广泛，这种接入技术是正交型接入技术，比如：在4G通信系统中的正交频分复用等。4G技术系统的最佳多址方案是地址技术，对频域中的给定信道进行划分，有效的分为诸多个正交子信道，对子载波的子信道进行调整，并行传输的方式有利于减少干扰。随着移动通信技术的改革和创新，5G通信技术促进了互联网技术的持续性发展，多种非正交接入技术在传输中进行应用，在系统接收机的末端有效的引入了干扰信息，5G通信能够对干扰信息进行正确的信息解释，很大程度上提高了手机的信息容量，满足了5G通信系统的需求。
        2.5滤波器组的多载波技术
        移动通讯的技术领域当中，频谱的效率提升一直以来都是极为重要的，如果想要真正的能够提高频谱的效率，那么多载波技术就是极为重要并且有效的一个方案，但是这种技术会因为过于频繁的使用而浪费掉很多的无线资源，在多载波的技术当中，这个载波的具体频段一般来说都比较敏感。而且因为通信对很多其他的速度要求是很高的，对于宽带的要求也不低，在现实生活当中，因为一些地区差异的原因，如果想要获取更加足够的宽带，当地的频率就必须要符合一个最低的标准，不然就极为容易出现很多的空白频谱，使的多载波技术难以连续的使用。
        2.6云端技术
        信息数据高效传输以及共享是智能化时代呈现的主要特征之一，云端技术在现代社会中的应用也会日渐普遍化，快速存储社会发展中各个方面呈爆发式增长趋势的信息数据，还能在一定程度上提高信息数据的安全系数，防止出现丢失、篡改等问题。同时，建立在网络基础上，具有更大的数据流量、更高的上传速率等优势特征的5G移动通信技术将会为云端技术应用中多样化效能的实现提供重要的支撑力量。此外，站在长远的视角，5G移动通信技术在云端技术层面的应用主要体现在两大层面。第一个层面是向人们提供的云端服务个性化特征更加鲜明。随着5G移动通信技术的应用日渐频繁，电力通信技术内容逐渐多样化，在电力通信系统运行中可以自动化分析不同用户群体多样化的电力通信需求，以分析结果为基点，通过云端及时向用户推送个性化特征鲜明的通信服务，可以从根本上提高用户的通信质量。第二个层面刷朝着移动设备云的方向深层次发展。在5G移动通信技术持续作用下，云端技术在实际应用中得以深化发展，云端移动设备运行能力明显提高的同时功能作用日渐多样化，可以为不同层次用户提供更加优质、多样的通信资源服务。
        结语
        5G技术已经让很多领域的发展不断加快，但是距离这项技术的广泛应用，我们还是有相当漫长的道路要走。5G技术相较于我们所熟知的4G网络而言，其实更具使用优势。因为5G不但在网络速度上可以超越4G网络的百倍之多，宽带容量也必然会产生翻天覆地的变化。综上所述，5G移动通信技术的发展与应用终将为物联网的未来打下坚实的基础，并在技术变革的同时带给人们更优质的使用体验。
        参考文献:
        [1]范浩明，范沥丹.5G移动通信关键技术与发展趋势探讨[J].电视工程，2015（4）：16-18.
        [2]吴立知.关于第五代移动通信技术的展望与探讨[J].数字技术与应用，2015（11）：24.
        [3]赵国锋,陈婧,韩远兵,etal.5G移动通信网络关键技术综述[J].重庆邮电大学学报(自然科学版),2015(04):18-29.