5G無線通信技術(shù)概念及其應(yīng)用研究

樊 娟

（山西廣播電視無線管理中心，山西 太原 030001）

0 引言

目前與傳統(tǒng)的3G和4G無線通信技術(shù)相比較，5G更具有科技性和先進性，此技術(shù)通過對互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行充分利用，并對納米技術(shù)進行開發(fā)和運用，進一步促進無線通信技術(shù)的發(fā)展，從而更好地滿足使用者的需求，提供可靠的數(shù)據(jù)傳播保障。同時網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展變化，也為無線通信技術(shù)帶來了更廣闊的發(fā)展空間和前景，為各行業(yè)領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。

1 5G無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)概述

5G無線通信技術(shù)對2G、3G以及4G技術(shù)的優(yōu)勢進行了有效融合，能夠在實際運用中實現(xiàn)最大程度能量損耗降低，信息傳輸速度大幅度提升[1]。通過此無線通信技術(shù)的運用，能夠使全面覆蓋的發(fā)展目標得以實現(xiàn)，從而有效提高網(wǎng)絡(luò)用戶的直觀感受；由于此無線通信技術(shù)具有更高的智能性，能夠使信息傳輸步驟一定程度上得到簡化，服務(wù)進一步優(yōu)化。對于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)人員而言，需要對現(xiàn)有資源加強利用，對無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)加強創(chuàng)新發(fā)展，同時通過相關(guān)研發(fā)技術(shù)支持政策的制定，為促進此無線通信技術(shù)的長遠發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

5G無線通信技術(shù)是現(xiàn)有無線接入技術(shù)的有效演進以及無線接入技術(shù)集成解決方案有效補充，與上一代無線接入技術(shù)相較，能夠更可靠、快速、實時地實現(xiàn)無線互聯(lián)，為人與人之間的供更好的互聯(lián)體驗，并對人與物和物與物之間自由、安全、智能連通予以有效保證。為了有效促進目標的實現(xiàn)，可從頻譜角度出發(fā)，此技術(shù)能夠大幅度提升頻譜資源和頻率利用率。另外還可利用毫米波通信技術(shù)、MIMO技術(shù)以及D2D通信技術(shù)等，使數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量和用戶體驗有效提高。

基于5G無線通信技術(shù)的特點和優(yōu)勢，可對三大應(yīng)用場景mMTC（海量機器類通信）、eMBB（增強移動寬帶）、URLLC（超可靠低時延）進行有效定義。其中mMTC主要適用于大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)；eMBB主要針對超高清或3D視頻等大流量移動寬帶業(yè)務(wù)，可借助5G的超高傳輸速率，進一步提高業(yè)務(wù)性能和用戶體驗，同時此應(yīng)用場景下能夠再進一步對虛擬現(xiàn)實、4K傳輸以及增強現(xiàn)實等熱門領(lǐng)域進行細分；URLLC主要適用于工業(yè)自動化、無人駕駛等對高可靠連接、低時延有更高要求的業(yè)務(wù)。

2 5G無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)優(yōu)勢及應(yīng)用問題分析

2.1 傳播速度快

此技術(shù)繼承了傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的普遍優(yōu)勢，通過加強移動通信技術(shù)的運用，使自身優(yōu)勢進一步提升，使傳統(tǒng)通信技術(shù)傳輸速率大幅度提高，在極大縮短文件或視頻上傳下載時間的同時，還能夠有較保障超清畫質(zhì)，減少不必要的時間浪費。

2.2 兼容性強

基于此無線通信技術(shù)的理論原理，能夠?qū)崿F(xiàn)對傳統(tǒng)的2G、3G、4G技術(shù)的有效兼容，并將其化技術(shù)集為一體，對全新的通信平臺進行構(gòu)建。此技術(shù)能夠?qū)Χ喾N網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)應(yīng)用予以有力支撐，同時還能實現(xiàn)與NPC、WiFi等無線技術(shù)的有效連接，建設(shè)萬能安全平臺，使通信服務(wù)水平進一步提升。另外通過此無線通信技術(shù)的運用，能夠使信息互通和共享得以實現(xiàn)，使用戶交替式信息無法同步的問題得以有效緩解。隨著網(wǎng)絡(luò)平臺支付的日益普及，通過此無線技術(shù)的運用，能夠使網(wǎng)絡(luò)不良鏈接有效減少，使支付整個過程的安全性切實提高，有效保障速率的高效性及信息的安全性。

2.3 成本低

因傳統(tǒng)的通信技術(shù)均基于物理層面的知識進行營運，導(dǎo)致高投入低產(chǎn)出的問題依然存在，同時對環(huán)保問題缺乏足夠的重要，導(dǎo)致高污染問題一直未能根本解決。隨著此無線通信技術(shù)的運用，實現(xiàn)傳統(tǒng)技術(shù)的更新?lián)Q代，并從目前無線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及用戶關(guān)注的問題入手進行創(chuàng)新，5G通信技術(shù)無論在總成本投入量方面，還是電子設(shè)備耗能方面，都呈現(xiàn)出較低的態(tài)勢，能夠保證在較少的成本投入下，使用戶獲得更能優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

2.4 應(yīng)用問題

通過5G無線通信技術(shù)的充分應(yīng)用，能夠使工作效率有效提高。與傳統(tǒng)信息傳輸方式相比較，此技術(shù)通過加強通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，使信息傳遞時安全性增強，數(shù)據(jù)傳輸風(fēng)險大幅度降低，從而有效保障企業(yè)經(jīng)濟利益和社會效益。目前除了信息數(shù)據(jù)傳輸方面，其他領(lǐng)域此無線通信技術(shù)的應(yīng)用還尚未成熟，對人們生活所帶來的改變還不顯著，但隨著此通信技術(shù)經(jīng)過較長的發(fā)展期和應(yīng)用期，會給人們的生活和工作帶來極大的便利，也將是我國未來網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)中的核心內(nèi)容。

在廣播電視傳播領(lǐng)域，現(xiàn)階段針對智慧廣電傳輸建設(shè)中的重要節(jié)點，廣播轉(zhuǎn)播發(fā)射臺主要承擔(dān)著安全管理、業(yè)務(wù)管理、調(diào)試指揮、監(jiān)測管理等方面的功能。目前無線通信技術(shù)的應(yīng)用上還無法有效滿足智慧廣電傳輸?shù)慕ㄔO(shè)需求，因此需要對所采用的技術(shù)手段加強分，對5G無線通信技術(shù)在智慧廣播電視轉(zhuǎn)播發(fā)射臺建設(shè)中的應(yīng)用加大研究力度，從而使轉(zhuǎn)播發(fā)射的管理效率、業(yè)務(wù)水平有效提升，對播出任務(wù)的高效、安全、優(yōu)質(zhì)予以保障[2]。另外廣播電視轉(zhuǎn)播發(fā)射臺的建設(shè)方向還包括提高孤島應(yīng)急播出能力，使發(fā)射系統(tǒng)能夠加強自主創(chuàng)新，對自身潛力及優(yōu)勢進行深入挖掘，這也是目前5G無線通信技術(shù)應(yīng)用亟待解決的問題。

3 5G無線通信技術(shù)應(yīng)用分析

3.1 MIMO技術(shù)

此技術(shù)有效綜合了多端口的輸入輸出技術(shù)，與早期只支持單點對單點的傳統(tǒng)技術(shù)相比，有效突破了以往的局限性。目前互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，不斷擴充了此技術(shù)功能，使單點對多點功能得以實現(xiàn)。在信息發(fā)射和接受過程中，此技術(shù)可進行天線的多重設(shè)置，使時頻資源得到最大程度的整合，保障通信鏈路的有效連接，同時使通信系統(tǒng)的吞吐量進一步提升。現(xiàn)階段對天線集中分布方面的技術(shù)研究力度不斷加大，通過線管系統(tǒng)的不斷完善，能夠使5G通信技術(shù)的功能進一步優(yōu)化。

3.2 D2D技術(shù)

此技術(shù)直接影響著5G通信技術(shù)的發(fā)展和進步，其主要作用是有效補充和完善蜂窩系統(tǒng)，使流量數(shù)據(jù)增強的目標得以實現(xiàn)。此技術(shù)能夠一定程度上精簡相關(guān)資源，使5G無線通信技術(shù)受到的外界因素干擾有效減少，在信息傳輸效率提高的同時，實際信息傳輸成本有效降低[3]。此技術(shù)在實際應(yīng)用中，能夠使無線通信技術(shù)資源管理中存在的問題得到有效解決， 從而在5G無線通信技術(shù)快速發(fā)展中起到促進作用。

3.3 新型多天線傳輸技術(shù)

目前頻譜資源隨著無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展而逐漸減少，為了對頻譜資源加強合理有效的利用，需要對未來通信技術(shù)的有效提升加強重視。其中新型多天線傳輸技術(shù)運用中所形成的干擾，對5G通信技術(shù)發(fā)展有著重要的影響。在實際技術(shù)運用中，需要對空間位置進行合理準確劃分，使邊緣用戶的頻率和小區(qū)效率有效提升，為人們提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，有效保障無線通信質(zhì)量。

3.4 高頻輸出技術(shù)

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，也不斷加大了人們對寬帶的需求量。通過5G線通信技術(shù)的運用，能夠使低頻段資源減少的問題得以有效解決[4]。首先對頻段資源進行不斷豐富，使無線通信技術(shù)能夠更好地滿足人們的寬帶需求。同時需要對高頻傳輸技術(shù)加強深入研究，進一步推進5G無線通信技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。

4 廣播電視發(fā)射平臺建設(shè)中5G無線通信技術(shù)應(yīng)用

智慧廣電發(fā)射轉(zhuǎn)播平臺的建設(shè)主要是以智慧廣電發(fā)射臺網(wǎng)為基礎(chǔ)，實現(xiàn)全國、全省的廣電發(fā)射轉(zhuǎn)播臺的統(tǒng)一管理、運行。其中發(fā)射臺網(wǎng)建設(shè)，需要嚴格按照總體規(guī)劃、分期建設(shè)的原則，在建設(shè)過程中對規(guī)劃內(nèi)容進行逐步完善；并對5G無線通信技術(shù)等先進技術(shù)加強運用，對發(fā)射臺智慧建設(shè)提供有力技術(shù)支撐。

可視化管理和業(yè)務(wù)以相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建設(shè)統(tǒng)一標準的規(guī)范化數(shù)據(jù)中心，實時采集全臺運行數(shù)據(jù)，并利用高效、科學(xué)的分析技術(shù)、數(shù)據(jù)計算，對電源、天饋線、信源、網(wǎng)絡(luò)安全、場區(qū)物理等數(shù)據(jù)潛能進行充分挖掘，有效提升轉(zhuǎn)播發(fā)射臺的管理能力、業(yè)務(wù)能力，從而使全業(yè)務(wù)預(yù)警和態(tài)勢感知能力得以實現(xiàn)。

在廣播發(fā)射臺建設(shè)中，需要對安全播出系統(tǒng)為核心，根據(jù)發(fā)射臺任務(wù)，為臺站的數(shù)據(jù)采集、分析、應(yīng)用、處置等內(nèi)容予以明確，并從各臺站的設(shè)備層、應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層進行規(guī)范和建設(shè)，進一步促進廣播電視發(fā)射臺管理措施的不斷完善，以及業(yè)務(wù)能力持續(xù)提升，并為廣播電視發(fā)射臺智慧化建設(shè)提供重要的依據(jù)和標準。

基于地理信息技術(shù)，廣播電視發(fā)射臺通過5G技術(shù)的運用，能夠?qū)崿F(xiàn)對業(yè)務(wù)、資產(chǎn)、管理的3D可視化管理、呈現(xiàn)和控制。在相關(guān)傳輸管理部門的統(tǒng)一調(diào)度下，利用綜合化的高效傳輸網(wǎng)絡(luò)，如：微波網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、有線網(wǎng)絡(luò)等，借助區(qū)塊鏈技術(shù)對虛擬的數(shù)據(jù)中心進行構(gòu)建，從而實現(xiàn)資源共享、互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)共享、遠程可管可控，以及業(yè)務(wù)和管理預(yù)警、運行目標感知等，有效促進省級智慧臺網(wǎng)建設(shè)目標的實現(xiàn)。

5 結(jié)語

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，5G無線通信技術(shù)是未來發(fā)展的必然趨勢，通過此無線通信技術(shù)的有效運用，能夠使信息傳輸效率大幅度提升，使人們生活和工作更加便利，同時能夠?qū)ν晟频木W(wǎng)絡(luò)平臺進行構(gòu)建，對互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)整體發(fā)展起到有效促進作用。另外在廣播電視發(fā)射平臺建設(shè)中，能夠為其智慧臺網(wǎng)建設(shè)目標的實現(xiàn)提供有力的技術(shù)支撐。