5G無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)概念及其應(yīng)用研究

樊 娟

（山西廣播電視無(wú)線(xiàn)管理中心，山西 太原 030001）

0 引言

目前與傳統(tǒng)的3G和4G無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)相比較，5G更具有科技性和先進(jìn)性，此技術(shù)通過(guò)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行充分利用，并對(duì)納米技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)和運(yùn)用，進(jìn)一步促進(jìn)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展，從而更好地滿(mǎn)足使用者的需求，提供可靠的數(shù)據(jù)傳播保障。同時(shí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展變化，也為無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)帶來(lái)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(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 5G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)概述

5G無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)對(duì)2G、3G以及4G技術(shù)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了有效融合，能夠在實(shí)際運(yùn)用中實(shí)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(guò)此無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的運(yùn)用，能夠使全面覆蓋的發(fā)展目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，從而有效提高網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)的直觀(guān)感受；由于此無(wú)線(xiàn)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(jiǎn)化，服務(wù)進(jìn)一步優(yōu)化。對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)人員而言，需要對(duì)現(xiàn)有資源加強(qiáng)利用，對(duì)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)加強(qiáng)創(chuàng)新發(fā)展，同時(shí)通過(guò)相關(guān)研發(fā)技術(shù)支持政策的制定，為促進(jìn)此無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

5G無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)是現(xiàn)有無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)的有效演進(jìn)以及無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)集成解決方案有效補(bǔ)充，與上一代無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)相較，能夠更可靠、快速、實(shí)時(shí)地實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)互聯(lián)，為人與人之間的供更好的互聯(lián)體驗(yàn)，并對(duì)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(jìn)目標(biāo)的實(shí)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(hù)體驗(yàn)有效提高。

基于5G無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，可對(duì)三大應(yīng)用場(chǎng)景mMTC（海量機(jī)器類(lèi)通信）、eMBB（增強(qiáng)移動(dòng)寬帶）、URLLC（超可靠低時(shí)延）進(jìn)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(duì)超高清或3D視頻等大流量移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)，可借助5G的超高傳輸速率，進(jìn)一步提高業(yè)務(wù)性能和用戶(hù)體驗(yàn)，同時(shí)此應(yīng)用場(chǎng)景下能夠再進(jìn)一步對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)、4K傳輸以及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等熱門(mén)領(lǐng)域進(jìn)行細(xì)分；URLLC主要適用于工業(yè)自動(dòng)化、無(wú)人駕駛等對(duì)高可靠連接、低時(shí)延有更高要求的業(yè)務(wù)。

2 5G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用問(wèn)題分析

2.1 傳播速度快

此技術(shù)繼承了傳統(tǒng)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的普遍優(yōu)勢(shì)，通過(guò)加強(qiáng)移動(dòng)通信技術(shù)的運(yùn)用，使自身優(yōu)勢(shì)進(jìn)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(shí)間的同時(shí)，還能夠有較保障超清畫(huà)質(zhì)，減少不必要的時(shí)間浪費(fèi)。

2.2 兼容性強(qiáng)

基于此無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的理論原理，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)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(duì)全新的通信平臺(tái)進(jìn)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(shí)還能實(shí)現(xiàn)與NPC、WiFi等無(wú)線(xiàn)技術(shù)的有效連接，建設(shè)萬(wàn)能安全平臺(tái)，使通信服務(wù)水平進(jìn)一步提升。另外通過(guò)此無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的運(yùn)用，能夠使信息互通和共享得以實(shí)現(xiàn)，使用戶(hù)交替式信息無(wú)法同步的問(wèn)題得以有效緩解。隨著網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)支付的日益普及，通過(guò)此無(wú)線(xiàn)技術(shù)的運(yùn)用，能夠使網(wǎng)絡(luò)不良鏈接有效減少，使支付整個(gè)過(guò)程的安全性切實(shí)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(shí)進(jìn)行營(yíng)運(yùn)，導(dǎo)致高投入低產(chǎn)出的問(wèn)題依然存在，同時(shí)對(duì)環(huán)保問(wèn)題缺乏足夠的重要，導(dǎo)致高污染問(wèn)題一直未能根本解決。隨著此無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)技術(shù)的更新?lián)Q代，并從目前無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及用戶(hù)關(guān)注的問(wèn)題入手進(jìn)行創(chuàng)新，5G通信技術(shù)無(wú)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(shì)，能夠保證在較少的成本投入下，使用戶(hù)獲得更能優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

2.4 應(yīng)用問(wèn)題

通過(guò)5G無(wú)線(xiàn)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(guò)加強(qiáng)通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，使信息傳遞時(shí)安全性增強(qiáng)，數(shù)據(jù)傳輸風(fēng)險(xiǎn)大幅度降低，從而有效保障企業(yè)經(jīng)濟(jì)利益和社會(huì)效益。目前除了信息數(shù)據(jù)傳輸方面，其他領(lǐng)域此無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的應(yīng)用還尚未成熟，對(duì)人們生活所帶來(lái)的改變還不顯著，但隨著此通信技術(shù)經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的發(fā)展期和應(yīng)用期，會(huì)給人們的生活和工作帶來(lái)極大的便利，也將是我國(guó)未來(lái)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(duì)智慧廣電傳輸建設(shè)中的重要節(jié)點(diǎn)，廣播轉(zhuǎn)播發(fā)射臺(tái)主要承擔(dān)著安全管理、業(yè)務(wù)管理、調(diào)試指揮、監(jiān)測(cè)管理等方面的功能。目前無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的應(yīng)用上還無(wú)法有效滿(mǎn)足智慧廣電傳輸?shù)慕ㄔO(shè)需求，因此需要對(duì)所采用的技術(shù)手段加強(qiáng)分，對(duì)5G無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在智慧廣播電視轉(zhuǎn)播發(fā)射臺(tái)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(duì)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(tái)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(qiáng)自主創(chuàng)新，對(duì)自身潛力及優(yōu)勢(shì)進(jìn)行深入挖掘，這也是目前5G無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)應(yīng)用亟待解決的問(wèn)題。

3 5G無(wú)線(xiàn)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(diǎn)對(duì)單點(diǎn)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(kuò)充了此技術(shù)功能，使單點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)功能得以實(shí)現(xiàn)。在信息發(fā)射和接受過(guò)程中，此技術(shù)可進(jìn)行天線(xiàn)的多重設(shè)置，使時(shí)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(shí)使通信系統(tǒng)的吞吐量進(jìn)一步提升?，F(xiàn)階段對(duì)天線(xiàn)集中分布方面的技術(shù)研究力度不斷加大，通過(guò)線(xiàn)管系統(tǒng)的不斷完善，能夠使5G通信技術(shù)的功能進(jìn)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(jìn)步，其主要作用是有效補(bǔ)充和完善蜂窩系統(tǒng)，使流量數(shù)據(jù)增強(qiáng)的目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。此技術(shù)能夠一定程度上精簡(jiǎn)相關(guān)資源，使5G無(wú)線(xiàn)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(shí)，實(shí)際信息傳輸成本有效降低[3]。此技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，能夠使無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)資源管理中存在的問(wèn)題得到有效解決， 從而在5G無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)快速發(fā)展中起到促進(jìn)作用。

3.3 新型多天線(xiàn)傳輸技術(shù)

目前頻譜資源隨著無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的不斷發(fā)展而逐漸減少，為了對(duì)頻譜資源加強(qiáng)合理有效的利用，需要對(duì)未來(lái)通信技術(shù)的有效提升加強(qiáng)重視。其中新型多天線(xiàn)傳輸技術(shù)運(yùn)用中所形成的干擾，對(duì)5G通信技術(shù)發(fā)展有著重要的影響。在實(shí)際技術(shù)運(yùn)用中，需要對(duì)空間位置進(jìn)行合理準(zhǔn)確劃分，使邊緣用戶(hù)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(wú)線(xiàn)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(duì)寬帶的需求量。通過(guò)5G線(xiàn)通信技術(shù)的運(yùn)用，能夠使低頻段資源減少的問(wèn)題得以有效解決[4]。首先對(duì)頻段資源進(jìn)行不斷豐富，使無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)能夠更好地滿(mǎn)足人們的寬帶需求。同時(shí)需要對(duì)高頻傳輸技術(shù)加強(qiáng)深入研究，進(jìn)一步推進(jìn)5G無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。

4 廣播電視發(fā)射平臺(tái)建設(shè)中5G無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)應(yīng)用

智慧廣電發(fā)射轉(zhuǎn)播平臺(tái)的建設(shè)主要是以智慧廣電發(fā)射臺(tái)網(wǎng)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)全國(guó)、全省的廣電發(fā)射轉(zhuǎn)播臺(tái)的統(tǒng)一管理、運(yùn)行。其中發(fā)射臺(tái)網(wǎng)建設(shè)，需要嚴(yán)格按照總體規(guī)劃、分期建設(shè)的原則，在建設(shè)過(guò)程中對(duì)規(guī)劃內(nèi)容進(jìn)行逐步完善；并對(duì)5G無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)加強(qiáng)運(yùn)用，對(duì)發(fā)射臺(tái)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(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范化數(shù)據(jù)中心，實(shí)時(shí)采集全臺(tái)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并利用高效、科學(xué)的分析技術(shù)、數(shù)據(jù)計(jì)算，對(duì)電源、天饋線(xiàn)、信源、網(wǎng)絡(luò)安全、場(chǎng)區(qū)物理等數(shù)據(jù)潛能進(jìn)行充分挖掘，有效提升轉(zhuǎn)播發(fā)射臺(tái)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(shì)感知能力得以實(shí)現(xiàn)。

在廣播發(fā)射臺(tái)建設(shè)中，需要對(duì)安全播出系統(tǒng)為核心，根據(jù)發(fā)射臺(tái)任務(wù)，為臺(tái)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(tái)站的設(shè)備層、應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行規(guī)范和建設(shè)，進(jìn)一步促進(jìn)廣播電視發(fā)射臺(tái)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(tái)智慧化建設(shè)提供重要的依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)。

基于地理信息技術(shù)，廣播電視發(fā)射臺(tái)通過(guò)5G技術(shù)的運(yùn)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)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(mén)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(xiàn)網(wǎng)絡(luò)等，借助區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)虛擬的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行構(gòu)建，從而實(shí)現(xiàn)資源共享、互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)共享、遠(yuǎn)程可管可控，以及業(yè)務(wù)和管理預(yù)警、運(yùn)行目標(biāo)感知等，有效促進(jìn)省級(jí)智慧臺(tái)網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，5G無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)，通過(guò)此無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的有效運(yùn)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(shí)能夠?qū)ν晟频木W(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行構(gòu)建，對(duì)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)整體發(fā)展起到有效促進(jìn)作用。另外在廣播電視發(fā)射平臺(tái)建設(shè)中，能夠?yàn)槠渲腔叟_(tái)網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供有力的技術(shù)支撐。