淺析新時期5G網絡通信技術的應用

摘要：隨著科學技術的發展，5G網絡已在全國范圍內得到普及。與2G網絡、3G網絡和4G網絡相比，5G表現出覆蓋范圍廣、傳播速度快等優勢。新時期，社會各行各業廣泛使用5G網絡，人們已經習慣從5G網絡中獲得各種信息。本文重點對新時期5G網絡通信技術的應用進行分析，以供參考。

關鍵詞：5G網絡；網絡通信技術；數據傳輸

5G網絡通信技術是在傳統網絡通信技術的基礎上發展而成的現代化網絡通信技術。目前，5G網絡已經廣泛應用到了社會各行各業，并成為不可替代的網絡技術。但是在社會經濟不斷發展的形勢下，為進一步深化5G網絡通信技術的應用，需要借助技術優勢提高人與人之間、行業與行業之間的溝通交流有效性，提高整個社會的資源共享程度，實現經濟可持續發展。因此，研究人員需要對5G網絡通信技術的應用特點與具體應用領域等進行更為深入的探究。

一、5G網絡概述

5G網絡是指第五代移動網絡，是4G網絡的延伸。與4G網絡相比，5G網絡在傳輸速度方面擁有絕對優勢。圖1為網絡通信技術的演進過程。

用戶是5G網絡應用的直接體驗者，也是5G網絡廣泛普及的最終獲益者。在網絡通信技術持續發展的背景下，用戶的體驗與反饋，為網絡通信技術的優化與完善提供了方向。經過多次更新與升級，現階段的5G網絡通信技術已經日趨于完善，用戶的使用需求基本得到滿足。

在社會發展速度不斷加快的形勢下，5G網絡必然會廣泛應用于人們的日常生活與工作中，持續提高各類數據信息的傳輸速度與傳輸質量。需要注意的是，國家逐步加大對5G網絡的發展扶持力度，使用5G網絡的用戶數量越來越多，會產生流量過大、成本過高等問題。如果得不到妥善的處理，5G的發展將有可能受到影響。

二、新時期5G網絡的應用特點

（一）數據傳輸速度快

在互聯網技術開始普及階段，人們剛學會手機上網。即使是數據傳輸速度非常慢的2G網絡，也可以滿足人們的使用需求。但是當4G網絡開始普及后，數據傳輸速度得到大幅度的提升。即便網絡不通暢、甚至降為2G網絡的現象只是偶爾出現，也依然會引起人們的不滿情緒。在社會經濟發展節奏不斷加快的形勢下，4G網絡的數據傳輸速度已經不能滿足人們的使用需求。同時，5G網絡的產生與發展受到人們的高度期待。

與4G網絡相比，5G網絡的數據傳輸速度更快，數據傳輸空間更小，安全性更有保障。5G網絡的大規模普及，為人們的日常生活與工作提供便捷條件。隨著科學技術水平的不斷提高，數據傳輸速度必然會進一步提高，遠程控制技術的操作與應用會廣泛出現在人們的日常生活中。5G網絡延時短，可以滿足人們遠程操控的需求，例如，遠程操作車輛、遠程手術、遠程治療與診斷等。而這些對我國各種遠程技術的完善與發展有著積極的促進作用。

（二）兼容性好

無論是第幾代網絡，處于哪個發展時期，都存在明顯的兼容性問題。只有對兼容性問題進行徹底解決，不同網絡之間相互兼容，才能確保網絡受到市場的青睞與認可。而5G網絡通信技術的發展，最大限度地解決各大網絡不兼容的問題。5G網絡將2G、3G、4G等三種網絡制式全部涵蓋在內，在5G網絡下，這三種網絡制式可以很好地融合。在5G的應用環境下，運營機構根據用戶的實際需求，提供差異化、智能化的網絡通信服務。

（三）抗干擾能力強

從技術與安全層面分析，5G網絡通信技術的應用優勢更加突出，安全性較高。用戶可以放心使用5G網絡組織、開展各種形式的活動。5G網絡擁有更強的抗干擾能力，各種數據信息的傳輸才更加穩定、安全，沒有傳統網絡傳輸過程中存在的卡頓與噪聲問題，人們使用5G網絡進行數據信息傳輸的體驗感更好。

（四）超低時延

與4G網絡相比，5G網絡可以將延遲時間降到1ms，使數據信息的傳輸效率更高，甚至可以完成對各種突發意外情況的判斷。這種技術特點在我國無人駕駛汽車技術應用方面有積極影響。

三、新時期5G網絡通信技術類型

（一）MIMO

MIMO是一種大型天線系統，是以5G網絡通信技術為核心的技術類型。信息傳輸、頻率效率與無線數目之間存在極為緊密的聯系。在日常生活中應用的MIMO主要有兩種技術形式：一種是分散式MIMO；另一種是集中式MIMO。在通常情況下，為了進一步提高空間資源的利用率，達到節約空間的目的，研究人員會對這兩種技術形式進行聯合應用。這樣不僅可以提高空間分辨率，還能強化設備抗干擾能力和信號發射時功率。圖2為MIMO的系統原理。

以收發天線的數目為依據，MIMO分為以下三種形式：SISO，即Single Input Single Output，又稱單輸入單輸出技術；MISO，即Multiple Input Single Output，又稱多輸入單輸出技術；SIMO，即Single Input Multiple Output，又稱單輸入多輸出技術等。

其中，SISO的應用在數據發送與接收方面都是使用的單天線，信息容量受到SNR的限制，并且信息容量每增加1bit/s/Hz，相應的發射功率就會提高1倍。

MISO在數據發送時使用的是多天線，在數據接收時使用的是單天線。MISO處于下行方向，多天線發射是基站使用頻率較高的一種發射方式。基站發射信號產生的增益，只要終端用戶處于基站覆蓋范圍內，就可以接收到信號，并且天線數目的調整，對于鏈路容量有著直接的影響，尤其是當天線數目增加時，往往伴隨對數增長。

SIMO在數據發射時使用的是單天線，在數據接收時使用的是多天線。在SIMO的應用環境下，只要終端用戶在基站覆蓋范圍內，就可以有效獲取接收分集增益。但是天線數目依然會對鏈路容量產生影響，尤其在天線數目增多時，往往伴隨對數增長。需要注意的是，來自不同路徑的信號有不同的空間特征與特性，接收機交換方式主要有兩種：一種是交換分集模式，另一種是最大比合并模式。

（二）D2D通信技術

D2D通信技術，又稱終端直通技術，是一種可以使兩個對等用戶實現直接通信的技術類型。將該技術應用到分散式網絡中，可以讓任何一個用戶節點按照自己的需求進行相關數據信號的發送或接收。D2D通信技術具有自動路由功能，可以對指定信息進行自動轉發。目前，該技術是我國網絡通信技術中重要的一類硬體資源，具有信息處理、信息存儲和網絡連接等功能，能夠滿足用戶在信息處理方面的各種需求。在應用環境下，用戶可以直接按照自己的意愿進行網絡資源的訪問，且無須獲得中間實體輔助。將該技術應用到5G網絡通信環境中，用戶節點扮演客戶端、伺服器等各種角色，且可以與其他用戶一起感受彼此的存在，進而自動自發地構建實際群體或者虛擬群體。

與其他5G網絡的應用相比，D2D通信技術的應用主要有以下三大優勢：

第一，進一步提高頻譜利用率。利用D2D通信技術進行通信，可以有效避開蜂窩無線通信模式，并在不使用頻帶資源的前提下完成通信。而處于D2D通信技術應用環境中的用戶，可以有效共享蜂窩網絡資源，實現網絡資源利用率提高。

第二，改善用戶的網絡通信體驗感。隨著網絡技術的進步與發展，相鄰用戶之間已經可以資源共享，獲得社交或本地特色服務方面需求的滿足。這一領域的發展是未來一段時間內網絡通信技術發展過程中重要的業務增長點，不僅可以帶動經濟的發展，還可以使用戶獲得更加優質的通信體驗感。

第三，拓展網絡通信業務。完善的基礎設施是保證傳統網絡通信技術得以正常應用的基礎。所以電信企業必須對基礎設施的運行穩定性與高效性予以高度的重視。如果基礎設施在運行過程中出現性能故障，整個網絡通信效果都會受到較大影響。而將D2D通信技術應用到5G網絡通信中，可以有效提高網絡信號的靈活性與穩定性，進而實現相關網絡通信業務的拓展。

（三）CCFD技術

CCFD，即Co-frequency Co-time Full Duplex，是一種同頻同地全雙工技術。CCFD技術的應用優勢主要體現在以下兩方面：一方面，在使用時間與使用頻率相同的條件下，CCFD無線通信設備能夠同時進行無線信號的接收或發射，無線通信鏈路的頻譜效率更高。另一方面，CCFD技術能夠消除無線信號發射與接收之間的干擾因素，進而提高通信信號的傳輸質量與通信信號功率。

（四）OFDM技術

OFDM技術是一種以濾波器組為基礎的多載波技術。OFDM技術的應用突出的優勢是頻譜效率高。在5G網絡通信中，數據傳輸速率是這一技術的應用體現。由于多載波技術應用優勢的發揮對于濾波器組有著較高的依賴性，OFDM技術的應用對濾波器的硬件系統設計提出嚴格的要求。要想將OFDM技術的應用優勢充分發揮出來，需要借助各種現代化技術手段，使濾波器的硬件系統設計質量得到持續提高。

四、新時期5G網絡通信技術的應用領域

（一）5G網絡通信技術在計算系統中的應用

在5G網絡通信技術不斷發展的背景下，我國的信息技術得到全方位的更新，計算系統的使用功能更加強大，應用優勢更加突出，計算系統內部的存儲功能更加強大。計算系統的主要應用功能是對用戶的使用行為與個性化特點進行分析，并以此為基礎將個性化的使用功能提供給用戶，為其提供符合其使用行為特點的網絡環境，滿足其網絡通信需求。5G網絡通信技術的應用，能夠進一步提升計算系統的智能化水平，讓計算系統的分析更加實際、客觀、有效，并圍繞用戶與網站進行個性化推算，不僅可以提高計算機通信管理質量，還可以為企業的發展創造便利條件。

（二）5G網絡通信技術在管理系統中的應用

隨著社會經濟的不斷發展，各個企業逐步加大對5G網絡通信技術的應用需求。該技術的應用不僅可以細化與優化工作，還可以提高工作的智能化水平，降低勞動強度，改善工作環境。這樣不僅可以降低企業內部的工作壓力，激發員工的工作積極性，還可以使企業的運轉變得井然有序，為企業創造更大的經濟效益和社會效益。因此，將5G網絡通信技術應用到企業的管理系統中，具有十分重要的意義。

（三）5G網絡通信技術在自動數據傳輸中的應用

5G網絡通信技術應用到數據管理中，可以明顯提升數據管理的自動化水平和智能化水平，如企業實現自動化撥號。另外，該技術的應用不僅可以提升數據傳輸的速度和質量，還可以提高數據管理工作的效率。這樣一來，不僅可以減輕員工的工作壓力，還可以讓用戶獲得較好的服務體驗感。與此同時，企業利用自動化、智能化的方式對數據信息進行管理，還可以進一步降低數據管理的出錯率，保證數據管理工作的規范性和高效性。

五、新時期5G網絡通信技術的應用注意事項

最大限度地滿足用戶的使用需求，也是5G網絡通信技術的主要發展方向。無論是最初的2G通信網絡，還是后續的3G通信網絡和4G通信網絡，都是圍繞用戶需求的變化而做出的升級與完善。5G網絡通信技術的發展，同樣離不開用戶的使用需求。技術人員只有深入的挖掘、分析和激發用戶的需求，擴大5G網絡通信技術的覆蓋范圍，才能讓用戶隨時享受到通信服務。

另外，任何一種新型技術的推廣、普及與應用，都離不開資金的支持。在未來的很長一段時間內，5G網絡通信技術的應用與發展前景極為廣闊。但是在流量不斷增加的情況下，相應的技術應用成本也會增加。如果5G網絡通信技術的應用成本較高，必然會受到較大的限制。所以在5G網絡通信技術的應用與發展背景下，研究人員必須加大成本控制方法的研究力度，確保用戶既可以享受到這一技術的應用優勢，獲得良好的5G網絡通信體驗感，又不需要承擔高昂的成本。

六、結語

綜上所述，5G網絡通信技術是一項具有廣闊發展前景的技術。加強該技術的應用，可以使人們的日常生活與工作發生翻天覆地的變化。但是為了將5G網絡技術的應用潛力充分挖掘出來，還需要持續開發網絡通信技術，攻克技術難題，突破技術瓶頸，促進數據信息的共享與交流，持續推動我國網絡通信事業穩定發展。

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作者簡介：王麗霞（1981），女，遼寧省撫順市人，本科，一級建造師，研究方向為通信工程和基站物業管理。