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5G移动通信技术在通信工程中的应用研究梁一统林振东闫振南秦鹏勋邓煜熹

发表时间：2021/4/14 来源：《中国科技信息》2021年4月作者：梁一统林振东闫振南秦鹏勋邓煜熹

[导读] 近年来，经济的发展，促进我国科技水平的提升。科学技术更新与发展的速度不断加快，移动通信技术也得到了迅速的发展，在现代化城市建设过程中具有重要的意义；同时也与人们的日常生活息息相关。

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摘要：近年来，经济的发展，促进我国科技水平的提升。科学技术更新与发展的速度不断加快，移动通信技术也得到了迅速的发展，在现代化城市建设过程中具有重要的意义；同时也与人们的日常生活息息相关。随着人们的生活水平不断提升，对于通信技术整体服务质量要求不断提高，人们不再满足于4G移动通信技术的运行效率，希望有更加高速的网络服务体验，在这样的大环境下，5G移动通信技术应运而生，其是在4G移动通信技术的基础之上，不断优化与创新下的新技术，也预示着移动通信技术逐渐朝着智能化与多元化方向发展，5G技术一经问世，便受到了社会各界的广泛关注。本文就5G移动通信技术在通信工程中的应用展开探讨。
关键词：5G移动通信技术；通信工程；应用
        引言
        5G的概念是指移动电话运用的是第5代通信技术，则是以4G网络技术为基础而研制的一种全新技术。目前，移动通信是由最初的通信速度低、安全漏洞多等慢慢地发展至通信速度快、隐私性强、传输信号清晰的一个成熟技术。目前，全球大部分国家逐渐推行5G通信技术，这必然会对新技术的广泛应用奠定了稳固基础。一些学者曾预测：在2025年左右，5G通信技术必然会在全球得到广泛普及，且逐渐被世人认可与接受。
        1、5G通信网络技术的基本定义
        为了打破传统网络技术的限制，5G无线通信技术在原有基础上进行了更大的创新。主要体现为它采用了一个新的IP地址去作为信息传递的基站，并运用了大数据的方法去实时调查和搜集了大量的数据的信息，并把这些信息放入到这个地址的移动终端上面，这样就极大效率的提高了数据的安全性以及稳定性。而且5G无线通信技术与传统的技术相比，有更小的能源消耗率，所以它需要的维护资金也是比较少的。除此之外，它比传统的无线通信技术相比拥有着更高的传输效率。5G通信技术还有一个较强的保护性能，一旦发现信息在传输的过程中出现任何形式的差错，这个技术都会在第一时间察觉到数据传输的异常异常，并及时的启动相应的保护措施。除此之外，我们还可以利用5G技术去构建一个更加完善的平台，而这个平台的宗旨就是服务于大众的，由于5G技术的传输速度比较快，所以它可以更加灵活地为人民服务。最后就是5G技术所包括的范围远远的大于4G技术，所以网民可以真正的实现在任何地方都有网可用。总的来说，5G无线通信技术的特点就是高容量，大宽带以及低时延，也正是这些特点，让它在市场的竞争中立于不败之地。
        2、5G无线通信技术的具体运用
        2.1移动边缘计算
        移动边缘计算使5G网络区别于4G传统网络。移动边缘计算技术是一种在靠近终端侧提供信息技术服务环境和云计算能力的技术。移动边缘计算将计算、存储等内容从网络的中心延伸到了网络边缘。如果把云计算当成人的大脑，那么移动边缘计算就可看作是人的小脑。移动边缘计算应用在边缘，管理在云端属于分别式计算的一种。它将传输内容分发到靠近终端用户侧的服务器上，使应用、服务和内容分散部署。这种模式更好地支持对时延和带宽要求高的业务场景。它距离用户近，实现了在边缘节点实时对短周期数据的过滤分析，缩短设备响应时间，减少从设备到云端的数据流量。移动边缘计算具有缓解流量压力、更低时延、更高效率、更加节能的特点。

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        2.2采用MassiveMIMO技术
        从天线数量的角度来看，5G基站能够支撑的天线数量远远超过4G基站，所有的天线能够借助MassiveMINO技术来构成功能较强的天线矩阵，使基站接收的信号量实现质的飞跃，同时也能用来接收更多的用户数据，十分匹配MINO的多输入、多输出特征。从理论角度来看，该技术其实不算全新的发现，它在4G基站中其实已经通过实验提出了。目前，该技术还处于测试阶段，同时也需要将5G移动技术作为载体。在用户对各种资源进行共享的过程中，5G基站可以把MassiveMIMO导入空间域中，使每一个用户在信息传输方面的需求能够得到满足。
        2.3多天线技术
        根据天线的特性，天线长度与波长成正比。随着通信技术发展，频率不断增加，波长不断变小，手机天线也不断变得越来越小。5G技术将波长控制在毫米，导致天线也成为毫米级，在手机终端上就可以实现多根天线发送、多根天线接收，基站上的天线以阵列的方式分布，形成天线阵，这样就实现了大规模的传送无线信号。
        2.4大范围的MTMO技术
        对于无线通信天线技术来说，其以MTMO技术为主导，即：多路输入、多路输出技术。也就是说，将基站中单一的天线给予调整，调整为多天线。将需要传输的信号给予分类、切分等，将其划分成若干个小份，由此能够使其与多个天线进行共同传输，让接收端同时接受到多跟天线的信号。当然，还需要通过不同的算法将不同的资料给予梳理、分析，由此能够大大提高资料的传递速度，从某种意义上来说，能够大大提升频谱的使用效率。由此来看，与4G的MIMO技术相对比，5G技术的MIMO技术的容量要大很多。
        2.5D2D通信技术
        5G采用D2D通信传输方式。这种传输方式使近距离数据不用经过通信基站直接在会话终端之间传输。也就是说同一个基站下的两个用户之间可以相互通信。D2D通信优点：一是信道质量高、传输时延较小，信息数据传输速率高。二是终端分布广，数据信息不用经过基站直接在终端之间传输，减轻了基站传输压力，提高了频谱利用率。
        结语
        近年来，计算机通信技术更新与发展的速度不断加快，在很大程度上促进了5G通信技术的快速发展，该技术使得信息安全性与传播速率大幅度提升，因此，要高度重视5G技术的发展及应用，并及时解决存在的相关问题，通过与其他技术的有效结合，从而不断提升整体水平与性能，对我国无线通信技术的健康稳定发展有着重要的意义。
参考文献
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