5G无线通信技术概念及相关应用分析

2021-04-04白国军

信息记录材料 2021年9期

关键词：传输技术远程资源

白国军

（新疆铁道职业技术学院新疆乌鲁木齐 830013）

1 引言

传统的信息网络技术数据传递速度慢，而且十分容易受到干扰，影响了企业的生产发展和人们之间的交往联系。近年来，国内开始启动5G项目，将5G无线通信技术应用到通信行业，弥补了传统信息网络技术的不足，给用户提供了更加便捷的网络信息服务。

2 5G无线通信技术概述

5G无线通信技术是在之前无线通信技术的基础上提出的，指的是第5代通信技术。促进5G无线通信技术发展的因素有很多，但是最重要的包含以下两个：第一个是4G通信技术发展状况良好，已经被广泛地运用到各个行业发展中，整个互联网环境十分稳定，驱使着4G技术朝着更加光明的方向发展。第二个因素是随着通信行业的发展，大数据时代下人们对移动数据的需求也越来越大，而5G无线通信技术的应用正好满足广大用户的需求，顺应了时代发展的潮流，所以拥有了发展的可能性[1]。

3 5G无线通信技术的特点

3.1 传输速度快

5G无线通信技术应用到通信行业中，带给人们最直观的感受就是信息传播的速度更快，延时更短，这也是5G无线通信技术的最大特点之一。随着信息化社会的发展，每时每刻都有海量的信息需要加工和处理，然后进行传播，传统的无线通信技术信息传递的速度已经不能满足信息化社会快速发展的需要，所以目前来说，5G无线通信技术是最先进的移动通信技术。正常情况下，5G无线通信技术信息传播的最高速率是10 Gbit/s，相当于4G网络技术信息传播速度的10倍多，在实际的运用中，这种变化还是十分显著的。据相关的研究调查显示，5G无线通信技术在波段为28 Ghz下速度可以达到1 Gbps，而4G技术在相同的条件下只能达到75 Mbps，从研究数据中可以看出5G无线通信技术信息传播的速度之快。除此之外，5G无线通信技术的延时很小，可以小于1 ms。5G无线通信技术的优势无疑推动了它在通信行业中的广泛应用[2]。

3.2 兼容性好

近年来，不管是手机还是平板电脑，为了提高运行的效率并节约成本，越来越重视兼容性。5G无线通信技术在应用中整合了前几代通信技术的优势，也将兼容性的特点发挥到极致，并且形成了可观的利用优势。兼容性，换而言之就是集成，集成的对象可以是技术，也可以是技术延伸出来的功能。基于此，5G无线通信技术可以建立一个巨大的通信平台，在这个信息平台中每个人都能得到自己所需要的服务，因为5G无线通信技术的兼容性十分强，所以它能够将各种不同类型、不同领域的信息进行整合，满足不同人群的需要。另外，5G无线通信技术不仅能够兼容2G、3G、4G网络通信技术，而且能够接入Wi-Fi等无线设备，5G无线通信技术还能够自动审核、过滤无效的信息，减少电池的耗损，延长电池的使用寿命[3]，便利的使用条件成为广大用户青睐的重要原因。

3.3 稳定性强

稳定性是保障5G无线通信技术在通信行业中被广泛运用的重要条件，5G无线通信技术之所以能够使网络资源的配置得到改善，并促使这些资源被更好地利用，都依赖于5G无线通信技术的稳定性。因为它不仅能够保证信息的传输速度，而且能够减少工作中出现的漏洞，优化现代5G无线通信技术的网络服务，促进5G无线通信技术的发展。

4 5G无线通信技术分析

4.1 高频传输技术

5G无线通信技术为了提高信息传播的速度，必须改善传输通道，给数据传递奠定坚实的基础。在通信行业应用较多的低频段资源已经不能满足5G无线通信技术的要求。基于此，相关的技术人员可以利用5G无线通信技术的优势，确保5G无线通信的高频率性。在重视5G无线通信技术应用的前提下，加强高频传送资源的开发，满足5G无线通信技术对数据传播速度的要求。高频传输技术并不是一项简单的技术，它具有一定的开发难度。通常情况下，频率段越高，遭受到的阻拦越大，信号越不稳定，传输难度也就越大，这在一定程度上阻碍了高频传输技术的应用和更新，必须引起相关开发人员的高度重视。

4.2 D2D通信技术

终端直通(device-to-device，D2D)通信技术就是两个对等用户节点之间进行通信的方式。在D2D通信技术的网络系统中，每个用户节点都能够实现信号的发送和接收，并具有转发消息的功能。网络的参与者共享他们所拥有的一部分硬件，这些共享资源可以向网络提供服务，然后被其他的用户直接访问而且不需要经过中间实体。基于这种技术，5G无线通信技术可以使网络部署更加灵活，而且能够进行全范围覆盖。

4.3 新型多天线传输技术

传统的网络信息技术对频谱资源的利用率较低，5G无线通信技术中通过运用新型多天线传输技术能够大大提升频谱资源的利用率，从而促使无线通信技术利用更少的频谱资源实现信息数据的高效传输。通过利用新型多天线传输技术，可以在传输网络内部建立巨大的传输网，有效地抑制外界因素对数据传输质量的影响，进而增强5G无线通信数据传输中的抗干扰能力。另外，无线传输技术的技术人员可以借助新型多天线传输技术对频谱资源进行全面、系统的应用，将空间布局与用户需求结合，逐渐提高用户的体验，促进我国新型多天线传输技术在更加宽广的领域应用和发展[4]。

5 5G无线通信技术的应用

5.1 安卓系统的应用

随着人们生活节奏的加快，基于手机灵活方便的特点，移动端的用户远远多于客户端用户。不管在生活还是工作中，人们只要依靠一台手机就能实现娱乐、办公、购物以及社交等不同的需求，便利了人们的生活和工作。并且将5G 无线通信技术应用到手机安卓系统中，用户在利用手机进行数据传输和下载的过程中，速度也有了明显的提升，进一步提高了数据传输的效率。

5.2 拍照技术的应用

随着科学技术的发展，手机等拍照设备的成像更加清晰，画质更有质感，分辨率也更高，满足了部分摄影爱好者的需要。5G技术应用范围的不断扩大，逐渐和摄影成像技术相结合，并且两种技术起到了相互促进、相互提升的作用。通常情况下，手机在拍摄动态的对象时，因为对方一直左右移动，所以摄影机的焦点来回变动，不能达到准确地聚焦效果，以至于拍摄出的画面模糊不堪。在这种情况下，人们一般会用光场相机，这种相机很好地应用了5G技术，它能够准确地记录所获取的光学信息，弥补构图上的缺陷，从而对活动的物体进行有效抓拍。通过光场相机拍摄出来的画面一般会用到科学实验研究工作中，推动了我国科学研究事业的发展。

虽然光场相机具有良好的成像效果，但是通过这种相机拍摄出来的画面往往会占用较大的储存空间，在拍摄过程中，人们经常会携带几个存储设备来满足相机拍照的需要，所以这在一定程度上限制了光场相机运用的灵活性。基于这样的问题，将5G技术应用到光场相机中，可以增加相机的容量，扩大照片的储存空间，避免相机照片储存少的问题，从而改善了光场相机运用不灵活的缺点。

5.3 远程控制应用

随着城市化进程的加快，各行各业都取得了显著发展。在行业发展的同时，因为各种客观因素的影响，远程控制系统被广泛地应用到行业发展中，比如远程医疗、远程教育等，满足了不同行业发展的实际需求。远程医疗方面，通过将5G技术应用到远程控制系统中，能够实现医生的远程医疗手术，这不仅能够缓解医疗专家和资源地区分布不均衡的问题，而且能够减少患者长途跋涉寻医问药的痛苦，指导患者在最佳的就医时间及时就医，保护了患者的生命安全。远程教育方面，因为我国东、西部地区经济发展水平差异大，所以教育资源和设备在分配上很难保障公平，这就导致很多偏远地区的孩子得不到良好的教育。通过远程系统控制实现了远程授课，能够使偏远地区的孩子获得和城市一样的优质教育，缩短了不同地区的教育差距，在一定程度上提升了偏远地区的教育质量。高危作业方面，城市化进程的不断加快，房地产行业发展迅速，但是随之而来的高危工作也日益增多，给施工人员的生命安全埋下了隐患。将5G技术应用到远程控制系统，可以使用智能化的设备代替人工工作，通过远程控制，能够避免人员直面危险源，降低了施工人员受到伤害的概率。

5.4 与云计算结合

云计算是分布式计算的一种，指的是通过网络云将巨大的数据系统计算处理程序分解成无数小程序，然后通过多部服务器组成的系统进行数据分析和处理，将最终的结果反馈给用户。云计算是继互联网、计算机后信息时代的又一次革新。传统的4G数据传输速度对于云计算来说，并不能支持海量的数据传输，一般情况下，数据传输的越多，信息传输的速度也会有不同程度的下降。但是，5G技术的高速传输特点很好地解决了4G技术在云计算中存在的问题，大大满足了云计算对数据传输速度的要求。同时，5G技术还能够提升云计算的运算精度，使结果的准确性更高。

6 5G无线通信技术的发展趋势

随着社会的进步和发展，人们对于通信技术的依赖程度越来越大，5G技术一经问世便受到大众的关注，因此它在社会各行业中被广泛运用成为必然的趋势，并且最终它将和4G一样实现全面商业化。5G技术的应用将会提高传输和接收数据的速度，并且能够实现资源的共享，满足不同社会人群的需求。在接下来对5G无线通信技术研究和开发的过程中，应该深入挖掘5G无线通信技术对频谱资源的利用，充分利用频谱资源，减少传输过程中的损耗，提高资源的利用率。