5G無線通信技術(shù)應(yīng)用前景

時(shí)間:2022-01-30 10:27:12

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5G無線通信技術(shù)應(yīng)用前景

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,通信技術(shù)也在不斷更新,目前,加強(qiáng)對(duì)5g無線通信技術(shù)的研究已經(jīng)成為了一項(xiàng)重要工作。因此,本文將對(duì)5G無線通信技術(shù)的研究意義進(jìn)行闡述,并分析這一無線通信的優(yōu)點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)以及具體應(yīng)用,希望可以為相關(guān)工作者的研究提供一些幫助。

進(jìn)入新時(shí)代后,在科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展下,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了快速更新,加強(qiáng)對(duì)5G技術(shù)的研究對(duì)我國發(fā)展有著重大意義。因此,必須了解5G無線通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù),并加強(qiáng)其在教育、軍事以及醫(yī)療等領(lǐng)域的應(yīng)用,有效滿足用戶需求,從而為我國社會(huì)健康發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

一、研究5G無線通信技術(shù)的意義

相較于以往的通信技術(shù),5G無線通信技術(shù)具有更多新優(yōu)點(diǎn),其并不是對(duì)3G、4G等通信技術(shù)的承襲,而是實(shí)現(xiàn)了眾多方面的提升。5G無線通信技術(shù)具有更廣闊的應(yīng)用范圍與更靈活的應(yīng)用方式,這使得其在未來發(fā)展中具有較大優(yōu)勢(shì)與競爭力。將這一技術(shù)運(yùn)用到網(wǎng)絡(luò)通信行業(yè)中,不僅可以擴(kuò)大覆蓋范圍,還能夠?qū)?yōu)質(zhì)、便捷的服務(wù)提供給用戶,讓其在使用中感受到人性化與智能化。另外,加強(qiáng)對(duì)5G無線通信技術(shù)的研究與應(yīng)用,可以有效滿足全球化發(fā)展的需求,讓人們獲得更加智能、先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),這也是無線通信史中的重要革新。

二、5G無線通信技術(shù)概述

(一)5G無線通信的優(yōu)點(diǎn)。5G指的就是通過對(duì)先進(jìn)技術(shù)的運(yùn)用,如云計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化以及軟件定義網(wǎng)絡(luò)等,實(shí)現(xiàn)當(dāng)前無線接入技術(shù)和各種新無線接入技術(shù)的有效結(jié)合,以此形成的一種以用戶為中心,具有高效、智能、靈活以及開放等特點(diǎn)的新型網(wǎng)絡(luò)。其主要有傳輸速度快、兼容性好以及使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。1.傳輸速度快。作為新型無線通信技術(shù),5G的數(shù)據(jù)傳輸速度每秒可以達(dá)到幾十GB,這也是其最突出的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。通過對(duì)5G技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析可知,目前,在28GHz這一波段,其傳輸速度已經(jīng)達(dá)到了每秒1000兆,而傳統(tǒng)4G傳輸速度則僅僅是75Mbps。2.兼容性好。通過研究可知,5G無線通信技術(shù)是融2G、3G以及4G于一體的全通信平臺(tái),同時(shí),其對(duì)藍(lán)牙、近距離無線通信技術(shù)以及WiFi等無線技術(shù)也有所涉及,由此看來,其具有良好的兼容性,在一定程度上可以為支付安全提供有力保障。3.電池壽命長在5G的具體使用中,一些小型任務(wù)只有在應(yīng)用程序不斷運(yùn)行下才能完成,在其中,電子郵件程序發(fā)揮著關(guān)鍵作用,而這也就意味著這一程序必須將各種請(qǐng)求信息不斷發(fā)送到服務(wù)器中,只有這樣,才能實(shí)現(xiàn)電子郵件實(shí)時(shí)更新。同時(shí),在電子郵件作用下,可以對(duì)各種應(yīng)用的耗電量進(jìn)行快速、自動(dòng)審核,并及時(shí)關(guān)閉無用的應(yīng)用程序,這樣,既能夠減少電量流失,還可以促進(jìn)電池充電周期的延長,有利于提高電池的使用壽命。(二)5G無線通信的技術(shù)。目前,對(duì)于5G無線通信技術(shù),眾多研究機(jī)構(gòu)與主流通信商家都提出了一些可行性思路與方案。通過對(duì)其研究方案進(jìn)行分析可知,5G無線通信中主要存在多載波技術(shù)、多天線傳輸技術(shù)、密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及設(shè)備到設(shè)備技術(shù)等,下面對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)介紹。1.多載波技術(shù)。為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的高速傳輸,5G系統(tǒng)有時(shí)會(huì)需要1吉赫的寬帶,但是在部分低頻段,系統(tǒng)無法對(duì)連續(xù)寬帶頻譜資源進(jìn)行有效獲取。因此,在對(duì)5G系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),加強(qiáng)對(duì)空白頻譜的有效利用是必須解決的問題。以波濾器組為基礎(chǔ)的多載波技術(shù)可以有效解決這一問題,同時(shí)其也是5G無線通信中的一種關(guān)鍵技術(shù)。通過對(duì)這一技術(shù)的運(yùn)用,可以靈活控制各個(gè)子載波的寬帶設(shè)置及其交疊程度,并在這一基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)對(duì)相鄰子載波干擾的有效控制。同時(shí),其還可以為零散頻譜資源的利用提供便利。另外,各個(gè)子載波之間是不同步的,并且可以在子載波上完成相關(guān)檢測、信道估計(jì)以及同步等工作的單獨(dú)處理。2.多天線傳輸技術(shù)。大規(guī)模的多天線傳輸技術(shù)與天線陣列技術(shù)可以有效提高信息傳輸?shù)目煽啃耘c頻率的利用率。通過對(duì)大規(guī)模陣列技術(shù)的運(yùn)用,在一定程度上可以對(duì)空間維度資源進(jìn)行深度挖掘,并在空分多址技術(shù)的作用下,能夠?qū)崿F(xiàn)在同一時(shí)頻資源中對(duì)多個(gè)用戶的同時(shí)服務(wù)。同時(shí),通過對(duì)多天線傳輸技術(shù)中天線功能的改進(jìn),可以為其承擔(dān)更快下載速度與更多小區(qū)容量提供有力幫助。為了將大規(guī)模多天線傳輸技術(shù)運(yùn)用到各區(qū)網(wǎng)絡(luò)基站中,可以加強(qiáng)對(duì)有源天線技術(shù)的利用,以此來促進(jìn)3D波束賦形的實(shí)現(xiàn)。5G技術(shù)中的天線,在設(shè)計(jì)時(shí)借鑒了軍用相控陣?yán)走_(dá)的設(shè)計(jì)思路,這在一定程度上提高了系統(tǒng)空間的自由度,而且3D波束賦形的使用,促進(jìn)了多天線傳輸技術(shù)功能的提升。在這一技術(shù)作用下,5G無線通信技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)容量的增長,從而有效滿足用戶數(shù)據(jù)不斷增長的需求。3.密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。隨著社會(huì)水平的提高,人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)有了更高的要求,特別是在用戶密集區(qū),用戶不同,其對(duì)數(shù)據(jù)傳輸提出的要求也存在差異,這就使得網(wǎng)絡(luò)技術(shù)必須快速優(yōu)化、更新[3]。其中密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運(yùn)用,可以從整體上提高5G技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)性能。但在具體實(shí)踐中,這一技術(shù)會(huì)受到較大干擾,因此,要想更好應(yīng)用密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù),就必須提高信號(hào)抗干擾能力,尤其是實(shí)現(xiàn)邊緣用戶網(wǎng)絡(luò)性能的提升,以此來將干擾影響降到最低。通過對(duì)這一技術(shù)的運(yùn)用,未來5G技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)應(yīng)該是由宏蜂窩、臨時(shí)微蜂窩以及長期微蜂窩共同構(gòu)成的,其可以減少用戶端的網(wǎng)絡(luò)接口對(duì)前期規(guī)劃的依賴,為5G技術(shù)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)提供了有力保障。另外,在密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用后,無線資源的利用率與網(wǎng)絡(luò)容量也會(huì)大幅提高,為5G技術(shù)的未來發(fā)展提供了巨大潛力。4.設(shè)備到設(shè)備技術(shù)。目前,無線通信系統(tǒng)中的信號(hào)主要由中繼站與基站實(shí)現(xiàn)傳播的,其中基站處于特定位置,并在固定范圍內(nèi)對(duì)信號(hào)進(jìn)行傳播;而中繼站也是在某地固定存在,并接收基站傳播出來的信號(hào)。但是由于基站與中繼站的位置無法出現(xiàn)變動(dòng),這也就會(huì)導(dǎo)致設(shè)施財(cái)務(wù)增加、限制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等問題的出現(xiàn),從而在一定程度上阻礙了無線通信技術(shù)的發(fā)展。而5G無線通信中采取的設(shè)備到設(shè)備技術(shù),可以從根本上解決這一問題。在這一技術(shù)的運(yùn)用下,設(shè)備之間可以不通過基站和中繼站直接完成通信,不但可以擴(kuò)大無線設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)的接入范圍、創(chuàng)新接入方式,還能夠有效減少基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本。

三、5G無線通信技術(shù)的應(yīng)用

(一)安卓系統(tǒng)。目前,大部分智能移動(dòng)終端中使用的都是安卓系統(tǒng),其是基于Linux這一自由傳播、免費(fèi)使用的類Unix操作系統(tǒng)的,具有源代碼公開與自由等特點(diǎn)的一種操作系統(tǒng),在平板電腦與智能手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備中存在巨大應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。安卓系統(tǒng)的架構(gòu)是分層架構(gòu),可以將其劃分成4個(gè)層次,按照由高到低的順序排列則是應(yīng)用程序?qū)?、程序框架層、系統(tǒng)運(yùn)行庫以及內(nèi)核層。在這幾個(gè)層次中,內(nèi)核層運(yùn)用了5G納米技術(shù),可以有效分離硬件驅(qū)動(dòng)與基礎(chǔ)性文件。另外,在開放性特點(diǎn)的影響下,安卓系統(tǒng)具有較低的安全系數(shù),但通過5G納米技術(shù)的運(yùn)用,可以通過量子密碼學(xué)的作用,提高數(shù)據(jù)信息的加密等級(jí)。(二)光場相機(jī)。光場相機(jī)是一種照相設(shè)備,但與傳統(tǒng)照相機(jī)不同的是,其是在拍完照之后再進(jìn)行對(duì)焦,這一設(shè)備的原理就是通過對(duì)光場技術(shù)的運(yùn)用,讓人們?cè)谂恼諘r(shí)只需要考慮構(gòu)圖而不需要完成對(duì)焦處理,這在一定程度上可以改善現(xiàn)有拍照習(xí)慣與方式。同時(shí),光場相機(jī)在抓拍方面有著一定優(yōu)勢(shì),只要將焦距范圍中全部光學(xué)信息記錄下來,那么就可以在焦距范圍內(nèi)物體照完之后,隨意選擇對(duì)焦點(diǎn)。由此看來,這一相機(jī)具有較大容量,通常情況下,存儲(chǔ)一張照片需要的空間在200M左右,這也就意味著其對(duì)儲(chǔ)存空間與傳輸速度有著較高要求,而5G無線通信技術(shù)的運(yùn)用則可以有效滿足其需求。同時(shí),由于具有這一特點(diǎn),在安全防衛(wèi)監(jiān)控領(lǐng)域中,光場相機(jī)具有較大應(yīng)用前景。(三)應(yīng)用前景。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與普及,5G無線通信技術(shù)在未來有著廣闊的應(yīng)用前景,特別是在通信與物聯(lián)網(wǎng)等方面。在通信領(lǐng)域,加強(qiáng)5G無線通信技術(shù)的運(yùn)用,可以將更加感官體驗(yàn)與通訊質(zhì)量提供給人們,可以有效滿足用戶日益提高的需求;而在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,加強(qiáng)這一技術(shù)的運(yùn)用,不但可以實(shí)現(xiàn)人們常用通信設(shè)備,如電腦、手機(jī)等和網(wǎng)絡(luò)的連接,還能夠?qū)⑵渌锲放c網(wǎng)絡(luò)連接起來,可以真正實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)。從另一角度來看,物聯(lián)網(wǎng)與5G無線通信技術(shù)是相互作用、相互促進(jìn)的,雙方可以實(shí)現(xiàn)共同發(fā)展。另外,憑借成本、安全以及速度等方面的優(yōu)勢(shì),5G無線通信技術(shù)在各種領(lǐng)域中都可以得到廣泛應(yīng)用。

四、結(jié)論

綜上所述,加強(qiáng)對(duì)5G無線通信技術(shù)的研究具有重大意義。以此,必須了解這一技術(shù)的傳輸速度快、兼容性好以及電池壽命長等優(yōu)點(diǎn),并加強(qiáng)對(duì)其多載波技術(shù)、多天線傳輸技術(shù)、密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及設(shè)備到設(shè)備技術(shù)等的研究,將5G技術(shù)有效運(yùn)用到物聯(lián)網(wǎng)、通信等領(lǐng)域中,構(gòu)建起健全的智能移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)體系,從而促進(jìn)各行業(yè)更好更快發(fā)展。

作者:張然 單位:大唐移動(dòng)通信設(shè)備有限公司