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5G无线通信技术概念及相关应用分析赵飞

发表时间：2020/7/15 来源：《电力设备》2020年第5期作者：赵飞

[导读] 摘要：通信技术的发展，不仅仅带来了通信的革新，同时也为人们的生活带来了更多的便利和惊喜。

        （国网大同供电公司信息通信公司山西大同 037000）
        摘要：通信技术的发展，不仅仅带来了通信的革新，同时也为人们的生活带来了更多的便利和惊喜。5G时代的带来不仅是的提高网络的安全性以及高速性，而且还在一定程度上使得全球网络实现无缝连接，5G无线通信技术所具有的兼容性特点，为全球通信行业的发展的带来新的机遇与挑战，提高我们国家整体网络通信水平。本文主要分析了5G无线通信技术及其相关应用策略。
        关键字：5G；通信技术；概念；应用
        5G移动通信是面向2020年及未来移动通信产业需求的新一代无线通信系统，5G技术是在原有的4G技术基础上，通过对系统技术进行升级和改造后，从而形成的无线网络通信技术。随着通信技术的不断更新和发展，其在云计算技术、大数据技术、5G技术以及物联网等相关基础上将互联网技术大力推动进入全新时代。5G移动通信系统具有很多方面的优势，如覆盖面比较广、传输延时较低和海量连接等方面，更为适合互联网快速发展中的运用，有效提升互联网的使用效率等。笔者从5G无线通信技术优势分析入手，探讨了5G无线通信技术的关键技术及其发展趋势。
        1、5G无线通信技术的概念
        与传统的网络布局形式存在着一定的差异性，5G无线通信技术主要是在扁平化IP概念的作用下，对网络数据端口进行合理的划分，进而实现网络信息数据的传递。5G通信技术的优势主要表现为网络数据信息存储空间相对比价大，能够起到一定的兼容性，使得网络资源能够得到充分的利用。
        在5G无线通信技术的发展过程中，为了更好的满足各网络用户的不同需求，运营商厂家也对原有的5G设计理念进行改革与创新，在每一个IP地质中都会构建一个与之相对应的网络主框架，在通过划分层次的形式对网络数据信息内容来识别信息，从而使得网络核心布局更加的完善。采用这种方法方式进行网络数据传输不易受到来自不利因素的影响，提高网络信息传递的安全性，同时也能为运营厂家带来巨大的经济效益。为了能够摆脱传统形式的束缚性作用，5G无线通信在研发过程中通过新的IP地址作为网络数据传输的基站，网络数据信息在通过汇总将结果传递到终端移动系统中，这样进行数据传输使得数据的安全性得到大幅度提高。
        5G无线通信主要包括三个主要的层次：第一层城域网。城域网主要是在在无线呼叫方式的作用下进行数据信息感应，同时通过公共交换设备使得租用空间工作效率水平得到提高；第二层核心网。核心网主要是网络数据端口与无线通信装置之间连接的纽带。系统会对信息不同的数据进行合理的分类，并且在规定高的信达内进行传递，一旦无线通信装置发出一定的指令，将对启动无线数据分析功能，同时按照相关的规定性要求进行筛选，进而制定出一个最为精准、全面的结果，并将其送到总服务平台；第三层，接入网。接入网主要任务是构建比较简单的数据结构，其可以剔除网络链条中不规范的操作内容，使得网络信息得到全面覆盖。
        2、5G通信技术的优势
        5G通信技术具备非常强的优势特点，其安全、稳定性等都被人们所关注，首先就是从其稳定性上来看，与实际情况相适应，在不同通信通道中设置，形成相应的网络布置工作，这样能够有效降低通信堵塞情况，保证信息稳定传送。另外就是安全性，在通信技术中数据信息发挥着重要作用，通过对信息重要性的识别过程，将其划分为几个等级，对指定内容加强保护工作，保证了其信息输送过程的安全性能。
        3、5G无线通信技术的关键技术
        3.1 MIMO技术
        MIMO技术是多端口输入与输出技术的英文缩写。MIMO技术通过加大对发射功率以及通信带宽的复用，实现对无线通信网络的性能优化。初期MIMO技术的只能够实现单点对单点，但是随着第三次科技革命的到来，科学技术得到了突飞猛进的发展，MIMO技术在先进技术的推动之下使得单点对多点成为可能，也就是在发射端或者终端的位置放置多根天线，这样的方案在时频资源的支持下，空间多路复用能够实现增益最大化，不仅有效提高了整个电路的稳定性和安全性，同时也使得通信系统的总吞吐量得到了显著的提升，极大程度上提高无线通信技术的工作质量和工作效率。

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现今我国的众多研究学者已经将研究方向转向集中布设天线，其中有部分研究学家指出如果MIMO技术和云无线进行有机的融合，不仅是MIMO技上的一种创新，同时还能极大程度上提高5G无线通信技术的整体性能。
        3.2 D2D技术
        D2D技术也是5G无线通信技术中的关键技术。D2D技术的主要作用是对D2D技术进行有效的补充，极大程度上增长无线数据流量。D2D技术本身就能够对资源进行简化，并且还能屏蔽外界所造成的干扰，极大程度上提高稳定性。并且D2D技术在提高传输效率的同时，能够极大程度上降低传输成本，从而有效减轻了经济负担。在应用D2D技术的时候唯一要解决的问题就是无线资源管理和通信实时性的保障，增强管理和通信的实时性，从而提高整体的性能和质量。
        3.3纳米技术
        纳米技术是5G无线通信技术的核心技术，想要进一步的提升5G无线通信技术性能，就要加大对纳米技术的研究力度。纳米技术利用自身的系统结构使得数据采集方式聚焦，然后在根据扁平化的IP网络传输方式实现对信息和数据的传输，并且将信息和数据完整的传输给终端。信息和数据通过纳米技术进行传输的时候，纳米技术的自身系统在接触到数据和信息的时候就会利用服务器针对无线信号进行重新的规划，目的是可以为终端提供更加优质的信号。使用者会将纳米芯片直接植入到移动管理中心里面，然后利用自动化的方式为客户提供便利，旨在获取到更为精准的结果。
        3.4云计算技术
        云计算技术被应用于中央控制服务器上，主要的功能就是存储数据以及执行中央控制服务器所发出的指令。云技术的应用使得大量的影像数据的存储成为可能，同时也能高效率的读取信息文件，为整个系统的正常运行提供了极大的保障。云计算的服务器总共有四个层次，即物理层、网络层、对话层以及应用层。其中物理层位于最下层，主要的作用就是采集数据。其次是网络层，主要的作用就是连接物理层与对话层，从而实现数据和信息的传输和接受。再次是对话层，主要的作用就是根据系统发出的指令形成相应的开放式的传输协议，然后根据不同的IP地址采取不同的处理方法。最后是应用层，应用层的主要作用就是为使用者提供全面的服务，例如将数据转化成为新的预案，又或者是对产品的性能进行全面的分析。
        4、5G未来发展趋势
        当前，全球关于5G的技术研究，还处于早期阶段，将来还要经过技术研究、标准化、外场试验等阶段，并最终实现商用部署。不过，尽管对于5G概念和技术仍在探讨，但对于5G标准融合的大方向，现在学术界和产业界基本形成了共识。在5G通信技术发展的道路上，中国可以更好地引领世界经济共同发展，更好地同步信息，促进全球经济一体化。5G的未来对军事、医疗、建筑、教育等各个方面都会带来前所未有的信息便利，整个世界将建成更加智能、完善的移动网络。
        5结论
        综上所述，随着科学技术水平的不断发展，5G无线通信技术能够更好的适应社会的发展需求，且由于5G无线通信技术具有很好的兼容性，会为人们的生产生活提供便利，并在一定程度上促进我国通信行业的快速发展。在未来发展过程中，相关工作需加强对5G无线通信网络技术进行研究和创新，促进我国无线通信技术的稳定、快速发展；同时研究相关应用，利用5G网络的技术特点，促进社会的进步和生活方式的变革。
        参考文献：
        [1]5G无线通信技术概念及相关应用探讨[J].吴鹏.中国新通信.2017(16)
        [2]5G无线通信技术概念及有关运用[J].赵双毅.中国信息化.2017(10)
        [3]5G无线通信技术的应用前景分析[J].汪庆涛.中国新通信.2019(24)
        [4]浅谈无线通信技术在电力通信中的应用[J].丁宁.通讯世界.2020(01)
        [5]大数据背景下无线通信技术的发展趋势[J].陈薇薇.通讯世界.2020(02)