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现阶段5G移动通信技术在通信工程中的应用分析
时间:2021-03-29 11:59 | 栏目:通信工程论文 | 浏览:次
硕士论文网第2021-03-29期，本期硕士论文写作指导老师为大家分享一篇通信工程论文文章《现阶段5G移动通信技术在通信工程中的应用分析》，供大家在写论文时进行参考。
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摘要：面向未来，5G 将与现代化生产环节深度融合，助力传统人工生产向无人化、少人化方向迈进。5G 移动通信技术作为未来通信工程最核心技术之一，以其高效率、低能耗的优势获得宽广的应用前景，未知远大于已知。与此同时通信工程借信息化时代背景拥有发展空间，但是人们日益增长的美好生活的需求也对通信工程提出了更高的要求，通信工程应该灵活运用网络技术，满足市场需求。文章以 5G 通信技术为主视角，通过文献资料的收集整理界定 5G 移动通信的理论，明确其内在特性以及相比 4G 技术具有的优势，最后从覆盖率与网络智能等方面探究在通信工程中的应用，以期推
动通信工程行业高质量创新发展。
关键词：5G 移动通信；通信工程；创新发展
回顾移动通信技术的发展历程，1G 技术解决了人们通信难问题，2G 在此基础上扩大了覆盖面积，3G 则是一次巨大的突破实现了图片视频等无界限传输，4G催生了微信、移动支付等新兴软件加速网络平台的发展，5G 总结以往通信技术中的优势与劣势，作为崭新的技术出现带给未来无限可能。5G 技术应用于通信工程中，一方面能够提高通信工程信息传输的质量，另一方面加快图片、视频等传送下载的速度，本文对 5G 技术在通信工程应用进行分析，力求加快通信工程的创新升级。
1 5G 移动通信技术
5G通信技术事实上就是第五代移动通信技术，5G通信技术并不是凭空产生的而是依托于 4G 基础上。根据相关数据统计，5G 网速传送最快时是 4G 的 100 倍，这说明在 5G 通信技术下，网速将有大幅度的提高，通信质量也会有所改善。从标准技术参数中可以看出，5G 移动通信标准频谱集中在 3.3-39GHz，说明其在中高频段比较集中，相比之前的技术，5G 通信传输速度更快，但是覆盖成本也随之提升。此外按照5G通信传输标准，采用毫米波的频率较宽，但是由于绕射与衍射能够不足，所以需要额外引入 MIMO 提高天线增益，拓宽网络覆盖面。由此我们不难发现 5G 在给人们带来更加方便快捷的上网体验同时需要通信技术也越来高，灵活性科技性更强，只有充分满足5G技术要求才能够给用户带来更好的使用体验。
2 5G 技术相比于 4G 技术的优势
2.1 多天线
与 4G 技术相比，5G 技术具有很强的优势，作为当前最新的移动通信手段，以安全性高、覆盖性强、灵敏度高特点运用多天线的方式达到精准传输信号的效果。传统通信技术弊端在于不能很好的给予多天线支撑，必须依赖于毫米波这种全新的技术才能够实现精准传输。由此可见 5G 通信技术的升
级不仅加快信息传播速度，更实现了新兴资源的实际应用。
2.2 小基站
除了以上信息传输速度优势外，多天线的尺寸不断缩小，这就意味着可以摆脱以往大基站的困扰，从此部署小基站。首先小基站覆盖范围更加广泛，5G 可以覆盖 4G 所不能的末梢通信中；其次依赖小基站的优势，可以根据实际情况灵活的选择距离，介于体积上优势使得运营商可以自如的在每个城市中建立上千个甚至更多的小基站，这样排列下来形成一个密集强大的信息网络群；再次每个基站都可以接受并传送信号，这大大提高了信号的强度，提升信息传输的速度；最后由于小基站的功耗要远远小于大基站，所以即使建立多个小基站总体看来成本还是小于大基站。
2.3 Massive MIMO
从天线的数量分析 5G基站支持天线数量是 4G基站的十几倍，这些天线可以通过Massive MIMO技术形成强大的天线矩阵，极大提高了基站接收信号的容纳量，意味着能够同时接收更多用户的信息，与 MIMO 的多输入、多输出含义相互吻合。从理论上讲，这种技术并不是新发现而是在 4G 基站中已经获得了实验。迄今为止，进行的程度仅仅停留在测试层面上，宏观上为 5G 基站技术提供一个大致的方向，还需要通过5G 移动技术完成。当不同用户之间进行资源共享时 5G 基站能够将 Massive MIMO 导入空间域满足大量不同用户信息传输的需求。
2.4 波束成形
波束成形的原理是聚集有限的能量，使其在特定的方向上进行传输，减少能量在过程中的损耗，形成一个很窄的波束，避免其他信号的干扰最大程度上增加传输的距离。此外这一技术还可以提高频谱利用率，通过信号的处理算法确定其最佳路径，规定出通信工程中起始阶段到终端的路线，避免信号被障碍物阻挡远距离传送中信号衰减的风险。
2.5 其他技术
（1）全频段技术
4G 网络条件下频段资源问题日益突出，成为目前困扰人们的主要问题之一，一般情况下 4G频段能够基本满足人们正常生活的需要，但是往往在使用人数过多，线上压力增加出现频段资源严重匮乏的现象，影响线上用户的体验。所以想要解决这类问题，应该充分利用 5G 通信技术中的全频段功能，灵活解决频段资源不足问题。事实上，5G 通信技术仍然在试验初期很多方面还在完善中，想要进一步提升网络速率保证传输稳定性，可以结合全频段技术减小通信设备的体积，可以在一定程度上提升网络速率。
（2）SDN/NFV 技术
NFV 与 SDV 分别是指网络功能的虚拟化以及软件定义网络，这两项技术是构成 5G 通信技术的基础。在此基础上云服务又为 5G 技术发展提供技术支持，有利于技术功能拓展，按照预期计划进行，此外在通信工程中SDN/NFV技术不可缺少，很多程序智能化操控也是依托于这两项技术的支持，5G移动信息技术的加入能够在生活中辅助人们进行生产活动，节省资源，满足各行业不同的网络需求。
3 5G 移动通信技术在通信工程中的应用
社会生活中通信工程应用无处不在，拉动了社会的进步，为人们生活带来了便利。但是随着生活水平不断提高，人们不再满足于“能通信”，而是提出了“通信优”高质量的网络通信要求。5G 移动通信技术的问世能够极大提升用户通信满意度，所以将 5G 通信技术应用于通信工程中势在必行，具有突出的现实意义。
3.1 在通信工程建设中的应用
通过 5G移动试点城市的数据显示可知，未来在通信工程中的应用具有很强的紧迫性，能够扩大网络覆盖面积，提升用户的满意度。目前无线通信技术需要以基站为中心，建立星型网络结构，这种方式过于耗费人力物力，与此同时在拓扑结构限制下，工程通信的容量有限，覆盖面积比较小，最终仍然不能达到实时通信的目的。5G 通信技术能够端端相连直接通信的方式，一方面满足数据近距离传输，提升数据传输的完整性与准确性；另一方面取消中间节点的干扰，终端用户可以实时通信提升通信的速度，减少时间的浪费。最重要的是以往通信工程中运营商需要依靠网络组建及配置进行信息工程建设，造成许多资源的损耗。但是 5G 技术帮助避免此类问题发生，在降低成本的同时提升网络通信质量缩短通信时间，形成自由配置、多结构、多渠道的复合型通信网络群，发挥网络联动机制，推动互联网行业创新发展。
3.2 在智能通信领域的应用
5G技术以其智能性超越原有的 4G技术，所以将 5G技术应用于通信工程中也应该优先考虑“智能化”特征，毕竟现代化社会为 5G 移动通信技术提供发展的平台。在通信工程中5G技术的引入能够大幅度提升网络传输效率，顺应智能化、信息化的社会需要从生活角度出发，5G 除了在移动端手机等电子设备中的应用外，还可以灵活地将物联网与人们生活高度结合，比如对路灯、电子显示牌等基础公共设施的智能化管理，实现人性化、信息化城市建设向智能化城市方向进军。在信息传输方面 5G技术更快、高准、更稳定，能够实现信息展示与下载同步进行。此外智能城市是通信工程中目前最重要建设项目之一，5G 技术在通信工程中的应用可以实现无人机控制与汽车行驶智能化的梦想，其中涉及物联网技术、大数据云平台、地理空间信息、人文资源等多种信息集成。建设智能城市首先应该清楚其构架，从主观角度来看分为：城市感知层、基础服务层，从客观角度来看分为：数据统计层、传输通信层、智能应用层，为了达到网络全面化的目的，需要利用5G 技术进行全市、全省以及全国的覆盖，不断保证信息传输安全性及可靠性。因此无论是基于“智能城市”未来展望还是“绿色可持续发展”社会的要求，5G 技术在智能通信领域的应用具有重要的意义，能够保证信息稳定传输，推动城市化信息化建设。
3.3 在物联网通信技术应用
虽然 4G技术已经成为移动通信的里程碑，但是通信网络传输的稳定性还需要进一步加强，所以提高通信速率，就要从根本上提高管理系统的灵敏度。在具体应用过程中，5G 移动通信技术可以根据网络信息中的需要，有针对性的解决其中的问题，促进各个行业信息化的发展。随着网络平台的不断兴起，物联网接入设备种类不断增多，行业服务背景下，时代对于物联网信息传递提出了更高的要求，移动通信技术和物联网平台并不是互相独立的两个个体，而是相辅相成的关系，对打造通信工程中万物联网具有重要的意义。目前我国已经实现智能物联网平台的打造力求万物联网，实现网络泛在化。
4 结语
综上所述，随着信息技术的飞速发展，通信工程建设在国家的支持下不断创新与完善，新形势下 5G移动通信技术成功出鞘，以其自身的优势改变未来战场，涉及社会生活中的各个领域，应用于未来的通信工程中，切实提升通信质量，缩短通信时间，提高通信效率。本文在通信工程相关理论基础上，运用理论与实际相结合的方法，对现阶段 5G发展现状进行简单的了解，明确 5G 移动通信技术在通信工程中未来发展方向，从工程建设、智能通信、物联网等角度出发探究 5G 通信技术发挥的最大效能，助力通信工程的创新发展。
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