5G移动通信技术在通信工程中的运用思路

5G移动通信技术在通信工程中的运用思路

刘 端

中国通信建设第三工程局有限公司 湖北省武汉市 430022

摘要：5G属于通信工程中的关键技术，其不仅能够使整体通信项目在传输上的质量得到提升，还可以促进智能通信的快速发展。为了研究5G技术在通信工程中的应用实践，本文先介绍了5G通信中的核心技术，然后分析其优势，最后重点探究了5G技术应用于通信工程的具体实践，希望能为有关人员提供参考。

关键词：5G移动通信技术；通信工程；应用研究

引言

在通信行业的不断发展下，5G通信工程技术凭借着自身稳定性强、可覆盖面积大、数据传输速度快、安全性高、能源使用效率高等特点，被广泛地应用于智能通信、无线通信、光纤通信等领域中，其应用效果显著，极大地提高了远程监控结果的精确性和真实性，有效地改变了人们的生活方式和工作方式。所以，在物联网背景下，如何科学地应用5G通信工程技术是技术人员必须思考和解决的问题。

1、5G移动通信技术的应用优势

1.1高速度传输

5G属于传统4G的衍生技术产物，具有高速、高效的信息传输功能。移动通信在初期发展阶段，仅限于小部分字节的低速传输应用，逐渐发展至2G能够支持发送短信和拨打电话，到3G时可以实现动态或者静态类部分图片传输，4G则可以实现视频通话，且有着相对较高的通话和视频质量。而当前5G的发展，最大限度地使得信息下载质量和速度得到了全面提升，其信息传输可以实现10GB每秒。在研发5G技术的过程中，还重点关注了低延时的基本应用需求，因此5G技术能够在一定程度上解决并改善网络出现延迟的状况，特别是将5G应用于商业中，同样能够满足不同行业、不同领域的使用要求，能够及时解决商业运营中延时较高的情况，且有助于5G技术覆盖范围的进一步扩大，在人口较多的地区覆盖5G通信技术，能够有效满足人们的通信需求，且移动设备不会因网络过载而出现超负荷问题。

1.2应用可靠性

在5G技术的推动下，不同领域甚至特殊行业能够在其技术支撑下实现可靠稳定发展。比如，将5G技术投入交通运输以及医疗卫生行业中，能够完成信息高效传输，在一定区域范围内提升网络可靠性。5G技术在防干扰方面也有较强的能力，已经超出传统技术的发展模式，移动终端能够在5G系统中安装若干条线，用来接受不同的通信信号，最大限度地防止了信号屏蔽或受干扰情况，促进网络实现可靠性、稳定性。

2、5G无线通信的关键技术

2.1异构无线技术

异构无线网络（HetNet）是在5G蜂窝结构的基础上，通过设备多样化和差异化的覆盖，以及多种频段相结合的组网方式等实现立体的分层网络。随着无线通信技术的不断发展、移动终端和通信设备性能不断的提高，以及人们对网络的日益增长，传统的2G/3G/4G网络难以满足信息时代的需求，为了提高传输速率、信息网络的稳定性和系统的可靠性。对于异构无线网络框架中，5G无线网络将是基于多种网络结构、多种频段制式的超密集多元化异构网络，例如：宏蜂窝、微蜂窝、室内分布系统、Wi-Fi等信号覆盖方式进行结合，实现弥补网络空洞，转移负载的均衡和提高容量，形成一个信息技术多元化的网络节点。在异构网络多元化、多网络、多制式协同进行和减少投资的原则，宏蜂窝主要覆盖连续广阔的区域，解决底层网络的覆盖问题，是异构网络的核心力量，微蜂窝和室内分布系，以及Wi-Fi是兼顾和补充覆盖盲区，增强热点和容量的不足。

2.2云计算技术

随着信息时代和数字经济的不断发展，需要增强无线通信网络的信息处理，在当前的网络传输已无法满足人们日常的需求，据统计在全球范围内网络接入数量已超过500亿，接近600亿的庞大数量。经过这几年5G无线通信技术的不断发展，人们对服务终端设备、数据处理和存储能力、信息传输效率等要求越来越高。而云计算平台将对数据的存储、分析、计算、传输等使终端设备的传输效率和计算能力得到更大提升。5G无线通信系统作为通信领域的一种新开放模式和方法，必须结合云计算平台的优势进行大数据处理，并充分利用云计算技术Paxos算法解决分布式系统信息的一致性和使用DHT算法解决分布式网络在应用层的选路，以及Cossip协议中解决分布式环境下信息高效分发等核心算法，从而更有效的提高终端设备在通信系统的计算效率和传输速度，以及数据存储容量得到扩展，还能提高5G无线通信系统得到跟多用户的使用口碑和推广。

2.3SDN/NFV技术

日益复杂的用户使用环境及趋于多元化的信息传输需求背景下，5G通信技术同样面临着远超其他传统通信技术的安全隐患及安全风险。促进5G通信技术安防性能的提升及规避或消除产生于网络信息传输中的安全隐患，成为现阶段相关人员的重要研究课题。SDN（软件定义网络）与NFV（网络功能虚拟化）技术在5G技术应用中能够有效保障其安防性能，并大幅提升信息传输能效。SDN作为新型网络架构模式，其主要特性包含控制面集中化、控制面板与转发面互相分离、具有开放可编程接口。该网络架构由数据转发层、应用层和控制层三个层面组成，其中数据转发层主要承担转化流表数据和采集分析设备状态的功能职责，控制层则负责处理数据资源和维护网络状态，应用层则负责管理业务与网络资源及差异化的应用等。

3、5G移动通信技术在通信工程中的应用

3.1云端人工智能技术

除了上述几个方面之外，5G移动通信技术在人工智能和云端技术方面也具有独特的应用优势。信息技术时代下，人工智能在诸多行业中的地位不断提高，将5G通信技术融入其中，人工智能的操作工作更加便捷高效，基于这一通信技术，人工智能可以得到更好发展，智能交互水平得到提高。以电力系统为例，人工智能技术的加入，可以让硬件平台得到优化，选择最为科学合理的通信方式、网络结构，让电力通信系统得到安全运行，强化经济效益。云技术也是信息时代的发展重点，云技术的出现和应用为数据存储和传输提供了更好的平台、路径，5G移动通信技术和其搭配使用，传输速率得到提高，云技术朝着多元化的发展。

3.2无线通信和光纤通信应用

无线通信、光纤通信的出现和应用，可以有效地提高信息传输的高效性和安全性，通过利用宽带，可以实现对重要信息数据的高效化传输和管理，极大地提高重要信息数据的利用率。现阶段，这两种通信走入千家万户的生活中。整个物联网体系主要是由以下几个部分组成：①感知层。该感知层作为物联网信息常用的采集层，主要运用了以下两种技术，一种是无线通信技术，另一种是光纤通信技术，通过综合运用以上两种通信技术，可以充分发挥和利用光纤传感器的应用优势，不断地提高信息探测性能。由于光在实际传播期间，一旦环境温度出现变化，很容易影响光的传播速度，从而引发光相位现象，最终导致光波长出现明显改变，致使无线通信和光纤通信的传播性能不断下降，为了避免这一不良现象的发生，技术人员要有针对性地处理光纤传感技术，不断地提高两种通信传统效果。②网络层。网络层属于典型的过渡层，该层的设计和应用可以保证物联网信息传输和存储的安全性和可靠性。通过应用无线通信、光纤通信两种通信技术，可以最大限度地提高整个物联网感知信息性能。③应用层。应用层属于典型的执行层，为用户提供相应的物联网指令，通过将无线通信技术和光纤通信技术应用到应用层中，可以在第一时间内快速地处理物联网感知信息，并将最终处理结果传输和反馈给指定的用户，使得物联网表现出较高的处理和分析感知信息的能力。

3.3高频传输技术的应用

根据相关的通信技术实验数据可以知道，使用5G通信技术除了可以便利人们的生活之外，同时也可以支撑各种高频数据的传输。在5G通信技术应用的背景下，只有保证数据传输的速度按照相关标准，才可以杜绝在传输过程中数据丢失的现象，但是如果想要数据传输过程中保持统一速率，那么需要提高硬件设备和软件设备的质量。现代社会的快速发展导致信号频率相对来说比较低，这种频率虽然具有数据传输的稳定性好和安全性高，成本少，但是进行高频数据传输具备一定的局限性，一些重要的数据资料在进行传输的时候使用高频进行传输，才可确保数据和信息的安全。

结束语

综上所述，在物联网时代背景下，社会经济取得了迅猛发展，5G通信工程技术作为一种新兴技术，在智能通信、无线通信、光纤通信等领域中发挥出重要作用，通过将该技术与物联网技术进行充分融合，不仅可以扩大物联网发展范围，还能进一步提高物联网智能化管理水平，从而实现对物联网信息传输方式的有效优化和完善，有效地满足人们高质量的通信需求，进而最大限度地提高用户的使用体验。由此可见，5G通信工程技术具有较高的应用价值和应用前景，值得被进一步推广和应用。

参考文献

[1]许艺苹，庄灵习.第五代移动通信技术(5G)产业政策的国际比较研究：基于二分类Logistic回归分析的视角[J].科学管理研究，2021，39(5):87-94.

[2]李振.产业发展阶段与产业政策层次间的适配:以中国移动通信产业为例[J].公共行政评论，2021，14(5):178-195，200.

[3]林沐.5G移动通信网络发展的历史与现状:评《5G网络建设实践与模式创新》[J].中国科技论文，2021，16(10):1162-1163.