5G移动通信技术在通信工程中的运用思路

2023-01-23黄海平

信息记录材料 2022年11期

黄海平

（中贝通信集团股份有限公司湖北武汉 430024）

0 引言

近年来，在互联网的推动下，人类逐渐步入信息智能化时代，人们在信息质量和获取速度方面要求越来越高，通信技术的革新是社会进程的必然产物。在此背景下，5G移动通信可以有效解决通信工程建设中的瓶颈问题，并促进信息传输质量和速度的稳步提升。基于此，将5G 技术与通信工程相融合是时代发展的需求，可以为不同行业的发展创新奠定坚实的技术支撑。

1 5G通信的关键技术

1.1 提高网络容量，促进网络结构优化升级

优化5G 技术的网络结构，不仅使网络传输速度提升，还能降低成本。5G 促进移动网络实现高效应用，其核心技术包括信号传输、云计算等，在信息传输方面，5G 通信的速度是4G 的一百倍，主要是基于多载波的技术支撑。与传统串行传输形式相比，多载波是通过多个载波来实现数据信息的高速传输，借助并行传输手段，把串行信息流转换为高速并行，将其转换为多个低速并行信息流，再以叠加的形式来促进多载波高速传输系统。不仅可以促进信息得到高效传输，还可以对网络结构进行优化升级。多载波在具体实践过程中，还可以改善和提升频谱的效率，基于滤波器组技术的支撑下，全面提高网络容量[1]。

1.2 多元化网络趋势

随着越来越多的智能终端的出现，未来5G 的另一个核心技术就是保证网络中的节点数量与流量增长实现统一甚至超出，网络的密集部署使得节点与智能终端之间的距离进一步拉近，同时也会促使网络拓扑变得错综复杂，此时5G 技术就需要发挥其多元化的优势，促进信号干扰问题得到有效解决[2]。在5G 网络中，有着强度相近的若干干扰源，在同一地区对网络进行密集部署会导致边界的数量爆发式增加，而传统的通信网络则需要以人力来实现网络的部署，因此难度较大。无线接入是网络技术的核心所在，未来会朝着网络自组织智能化的方向发展，自组织技术可以解决网络故障以及实现网络自动优化和维护，旨在降低工作量。传统的通信技术存在很大的局限性，很难确保高频段的整体使用率，而5G 技术重点就在于和网点与用户之间的多元化连接，促进多元网络发展来提高数据的实际传输速度。

1.3 云计算技术

云计算与5G 技术的深度融合推动了我国通信工程的快速发展，基于云计算的技术支撑，使大数据在信息处理方面实现了质的飞跃，简化了数据存储以及下载等一系列烦琐操作，直接利用云端来完成数据的处理和分析，以此促进数据传输和应用的高效发展。在实际应用过程中，5G与云计算的融合应用使通信行业的整体质量和水平得到了提升。

2 5G移动通信技术的应用优势

2.1 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10 GB 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[3]。

2.2 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。

3 5G移动通信技术在通信工程中的应用

3.1 智能化通信工程方面的应用

5G 技术融入通信工程的发展和建设过程中，需要重点考虑和分析智能技术的整体发展战略，能够使通信工程加速朝着智能化进程发展，进一步满足我国智能信息化以及社会经济发展的核心需求。在运用5G 建设智能化通信工程时，不仅要考虑电子设备和移动终端等方面的应用，要以人们日常生活以及生产为出发点，将智能技术与5G 进行有效融合，让我国的城市化进程围绕信息化和智能化的趋势发展。以科学技术和5G 技术为主要支撑点，建设智能化通信工程需要先对其整体架构进行调整并明确，立足于网络运用和建设的核心基础上，借助高效安全的信息技术进行数据传输，为我国建设智能信息化城市带来技术支撑。

智能化的通信工程离不开5G 技术的支持，5G 除了能够实现高效率、高质量信息传输以外，其还有着十分准确、安全、完整的信息传输网，可以提高用户使用满意率，并促进我国通信工程的可持续全面发展。目前，建设通信工程的过程中，通常会借助无线通信来建立笼统的网络系统，基于传统建设方法的影响之下，会消耗大量的人力和物力资源，在通信质量、速度以及容量方面没有较大的提升。而充分利用5G 技术能够使得不同终端实现有效连接，可以促进信息传输过程中所面临的空间、时间以及距离等问题得到有效解决，5G 技术的应用能够全面降低建设智能通信工程所需要耗费的资源和能源，对加强创新力度、节约投入成本以及提供优质服务起着重要的推动作用[4]。

3.2 用户服务质量方面的应用

将5G 技术与通信工程相结合，可以促进用户服务的整体质量得到提升。建设无线网络要围绕基站展开，不同终端均需要以基站作为中转实现信息的转接。在建设5G网络的过程中，通常会借助端至端的技术与运营商共同连接并组建通信工程网络。融入5G 技术能够有效降低通信工程以及运营商的最终投入成本，且有利于通信效率的全面提升。5G 不仅能够促进不同区域范围内的网络传输效率和速度得到提高，还能够融合互联网+的形式为各行业的通信形式创新奠定一定的基础。

随着不同行业领域的大力推广，人们在精神文化、物质方面具有更高的追求，智慧城市作为社会发展的产物，已经逐渐成为衡量城市幸福感的重要依据之一。智慧城市可以提升用户的服务质量，在建设智慧城市时，借助5G 技术有助于人们在交通运输以及基础设施方面产生满足感和幸福感，为人们日常生活带来了便利，同时也是智慧城市发展的技术支撑。比如，信息化基础设施、智慧交通、照明控制以及智能显示屏等，都可以促进城市加快智能化建设的脚步，给城市注入更多人性化、个性化以及信息化的智能元素。就如智慧交通而言，利用5G 可以将传统的交通系统转化为智能化信息管理，在城市的公交建设发展中，在沿线公交车布局若干5G 网络基站，全面覆盖5G 信号，以此乘客就能够在沿途享受超快5G 网络的体验，比如移动智能支付、实时公交信息、4 K电视直播等。

3.3 物联网通信方面的应用

基于5G 技术的应用和发展，当前交通、教育、医疗以及工业等领域都实现了不同程度的互联，有效提高了物联网不同区域的通信效率和质量。在物联网的通信建设中融入5G 技术，能够根据网络信息的实际需求来解决相应的问题，为不同行业领域的信息发展和建设提供有力的技术保障。在5G 的推动下，物联网中的各行业互联互通逐渐形成全覆盖，涉及金融、医疗、农业以及教育等方面，同时还被广泛应用于穿戴设备、云端办公以及虚拟现实和智能家居等[5]。5G 技术在具体应用期间还能够满足不同场景、领域对通信的不同要求，为不同行业建设智能化、信息化平台提供一定的技术支持。基于现代社会和科学技术的飞速发展下，各种网络平台应运而生，使互联网的实际接入设备类型和数量也随之增多，此时，各行业对信息在互联网中的传播质量和速率有更强烈的需要，促进互联网信息平台和移动通信之间的关联性不断提高，最终呈现互相发展和互相推动的局面，使得互联网与5G 通信的应用融合实现加速发展，并促使万物互联成为可能。立足于大数据信息技术背景之下，借助并融合5G 技术能够有效促进城市水电、交通以及安防等方面管理效率和水平的提高，同时促进城市交通实现智能化的发展，按照实时交通情况，给人们提供科学合理的出行路线，以确保人们日常出行的安全。

3.4 智能云端生活方面的应用

基于未来现代社会的发展需求，大数据技术应该和5G通信技术相结合，以此发挥两者最大的优势。在大数据技术领域，使用最广泛的就是云技术，因此，需要将5G 与云技术进行有机融合，技术人员需要对5G 技术进行全面认知和分析。然后以5G 通信技术为核心，融合发展成为5G 云技术的高效应用，能够更好地实现云计算以及云储存等功能，将移动网络的空间和系统进行整合并扩大。5G技术与云技术的结合还能够对通信网络中复杂且庞大的数据进行便捷、高效分析计算，并在储存系统中整合并开发通信网络的服务体系，以此促进服务器运行压力得到整体降低，节约能源的同时实现5G 云系统的建设。

随着现代化经济和信息技术的不断发展，人们对于信息的传输完整性、及时性以及全面性要求越来越高，在大数据、云技术等技术支持下，可以促进信息数据达到实时分享的要求，不断扩展的信息存储容量也提升了信息在存储以及传输中的安全性和稳定性[6]。由此可见，5G 技术对云存储、云计算等技术有着关键的影响和作用，促进了云计算实现快速发展并广泛投入应用。以5G 技术为支撑的通信工程网络建设，不断加速数据流量并提升信息的传输速度，云技术不仅为各领域在拓展新业务、信息储存、传输等方面提供了相应的技术支持，还在一定程度上推动了各领域之间的技术实现创新发展，加速了数字化、智能化的数据传输和存储，推动了信息技术全面应用和创新研究。

此外，5G 技术应用于云端智能生活不但体现在数据储存、传输速率等方面，还改变了人们阅读、接收信息等各个渠道，把云存储、云计算以及大数据与5G 技术相结合，按照互联网不同用户的实际需求来精准投放信息内容，进一步提升用户在信息检索方面的效率，也为媒体平台提供了高质量、高效率的信息素材。同时，在现代化智能技术与5G 通信的应用支持下，也给各大媒体平台提供了创新发展的途径。比如，新闻发布平台可以充分借助互联网来进行现场新闻直播，和观众展开实时交流互动，给予新闻行业实现创新发展的新路径。

3.5 人工智能方面的应用

智能化的关键即是数据和连接，伴随着不断覆盖的5G技术，进一步加快了人工智能的发展步伐。5G 技术具有连接广、覆盖广以及低延时等特点，因此可以使得短时间内不同移动终端的信息得到有效传播。人工智能特别是城市建设方面，充分发挥5G 技术的优势，能够促进城市现代化、智能化的步伐加快，5G 通信+人工智能在一定程度上推动了现代人机交互体验的进程，进一步扩宽了现代化人工智能技术的应用前景。例如AI 技术与5G 秘书的联合应用就使得现实场景与虚拟元素相融合，打造出了数字化的新世界，还有效打通了云端与MR、AR 的交互界限，提供了多人交互的协作可能性。比如基于同一MR、AR 场景下，多个用户开展对战游戏或者共同进行视觉设计，都可以在同一平台上展开协同合作，以此提升协作效率和体验，由此可知，不管是企业方面还是消费领域，多人交互都有着良好的发展前景。

3.6 军事领域方面的应用

5G 通信技术在军事领域中的应用也有着极大的价值和作用，信息情报要想实现高速共享，就需要有稳定的信息传输体系，怎样将情报高效、准确地指定人物进行传输是当前作战的重要内容，同时也是决定战争成败的关键部分。其他先进科技与5G 通信相结合进行应用可以促进战争情报实现高速、即时共享，借助先进技术能够将实际战场区域中的后勤保障、战斗、侦查以及指挥等部分纳入5G 网络中，将各个环节的军事情报进行融合共享，有效改变情报传递的手段，促进信息由点及面、由面至点完成共享和整合，围绕网络传输安全性和稳定性为核心，在对手之前获取战场的完整信息，以掌握战争主动权。

另外，在虚拟现实完成军事训练也是5G 技术最大的优势之一，其具有低时延和高传输的特点，可以使得战斗班组、小规模单兵展开虚拟现实训练。在军队的日常训练中，通过5G 虚拟通信技术结合先进训练能够提升指挥层面的高度，包括指挥虚拟训练、战场装备、现实战斗以及推演作战态势等，模拟现实作战场景，以此促进军队战斗能力、战斗意识和思维得到进一步提升，推动整体军队的作战水平得以提高。