5G移动通信技术在通信工程中的应用

5G移动通信技术在通信工程中的应用
摘要：在2021年即将到来之前，5G移动通信技术已经在移动通信领域开始逐渐普及，对人们的生活、工作、学习的影响也越来越大，因此5G在通信领域有很高的研究价值。

本文围绕5G移动通信技术的基本概括、5G移动通信技术的主要优势、5G移动通信技术在通信工程中的运用3个方面展开讨论，对5G移动通信技术进行了全面研究，同时提出了一些见解，希望能够为移动通信技术的发展提供一些理论借鉴。

关键词：5G移动通信技术；通信工程；应用研究
一、5G移动通信技术的主要特点
（一）多天线
5G移动通信技术中的多天线拥有很多优势，具有更高的安全性、更广的覆盖面以及更高的灵敏度。

以往的通信技术无法提供多天线支持，只能依靠毫米波传输信息。

5G移动通信技术在更新换代后不仅可以提高信息传播速度，还能提高信息传输的准确性。

（二）小基站
随着多天线的尺寸越来越小，传统的大基站模式问题也得到了解决，并逐渐发展成为小基站模式。

小基站的优势显而易见，所覆盖的范围十分广泛，能够覆盖传统移动通信技术无法涉及的末梢通信，且能够根据具体的需求以及情况选择合适的距离，并依托体积上的优势确保运营商能够自由灵活地在所有城市中设置不同数量的小基站，共同构成一个密度较大的网络系统。

其中，每一个小基站都具备接收信号以及传送信号的功能，这样一来使得整体的信号变得更强，从而就能提高信息传输的速度以及质量。

此外，小基站所消耗的功率相比大基站而言要小得多，因此就算设置若干个小基站，整体的建设成本还是远远低于大基站。

（三）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。

（四）采用波束成形技术
波束成形的原理是将有限的能量聚集在仪器上，确保能够在指定的方向上相
互传送，使传输时的能量损耗降到最低，形成一个较窄的波束，有效避开其他信
号对其产生的干扰作用。

另外，波束成形技术的运用不仅能够有效提升频谱的利
用率，还能策划出通信工程中从开始到末端的整体路线，最大程度降低信号被障
碍物影响的概率，降低信号衰减的可能性。

二、原理与关键技术
（一）通信组网
全球很多移动运营方都采用NSA非独立组网模式，具有组网时间短、前期投
入低等特点。

根据控制面和用户面不同来选取具体的NSA组网方式，主要以4G
核心网+4G基站和5G基站进行混合，在降低组网成本的同时实现5G功能。

将用
户面数据划分为两部分，4G基站不能实现的通信由5G基站来完成，余下数据交
由4G基站。

该组网是基于4G核心网来接入，没有独立运行的5G核心网，需要
4G、5G接入网实现互通，技术实现比较复杂，需要支持LTE、NR连接，终端成本
上不占有优势。

从技术角度分析，SA技术要比NSA技术更为先进，但选择该方面
会对4G设备进行利用，有助于快速实现5G组网投资。

NSA组网是过渡方案，可
以在短期实现对5G技术的应用尝试，最终会退出。

（二）毫米波技术
运行频率在30~300GHz、波长为1~10mm可划入毫米波电磁信号，再借助带宽、天线又重增益，毫米电磁波可以达到超高传输速率，可与多种终端设备连接。

毫
米波通信可以灵活绕过阻碍，达到高速数据传输的效果，如果终端信号较弱则可
以通过毫米波提高传输速度，降低信号传输时的信号干扰。

很多无线接入技术叠
加网络，都需要借助毫米波通信，建设毫米波基站，可以提升高速移动通信用户
体验，宏基站、小基站都采用低频段，用户在使用时会存在信号频繁切换的问题，需要对当前的通信模式进行优化，宏基站运行在低频段可以起到通信控制平面的
作用，小基站运行高频段可作为用户运行数据平面。

通信回程采用毫米波通道，
可以按照数据流量增加情况来合理部署小基站，也要以在数据量小、空闲段关闭
小基站，这样可以起到节能效果。

三、移动通信技术在通信工程中的应用
（一）在通信工程建设中的应用
在我国通信工程建设和发展的过程中，5G移动通信技术有着不可替代的作用。

上文中已经提到，5G移动通信技术有着非常多的优势，例如信息传输速率快、信
息传输质量高、数据传输网完整、安全且准确，对提升用户的满意程度、促进通
信工程的建设与可持续发展有着非常重要的作用。

现阶段，我国通信工程建设与
发展中，会使用到无线通信技术来构建庞大的网络体系，首先受传统建设模式的
影响，物力和人力资源上的消耗较大，而且通信的容量、速率以及质量等方面都
会受到一定的限制。

而将5G移动通信技术应用于通信工程的建设中去，能够实
现不同终端之间的连接，对解决信息数据传输过程中的距离问题、时间问题以及
空间问题等多个方面都有着积极的作用。

同时，由于该技术本身的优势，使得通
信工程建设过程中对能源和资源的消耗量得到了进一步的降低，对节省成本、加
强创新、提供更优质的服务有着积极的作用。

（二）在智慧城市建设中的应用
随着各项先进技术在各个领域中的应用，人们的物质和精神文化生活质量都
得到了进一步的提升，智慧城市的建设已经成为城市发展的大势所趋。

在智慧城
市建设的过程中，使用5G移动通信技术能够为城市的基础设施建设和交通发展
带来极大的便利，并且为其发展提供强有力的技术支持。

例如电子显示牌、城市
照明控制系统、智慧交通系统、基础设施信息化管理等，对城市进行智能化改造，赋予城市更多的智能化元素、个性化元素、人性化元素。

以智慧交通为例，通过
5G移动通信技术能够实现交通管理系统的智能化管理，例如对于城市公交线路发
展来说，在公交车沿线布局了数个5G基站，实现信号的全面覆盖，乘客可以享
受5G网络覆盖所带来的畅快体验，例如4K高清电视直播、公交信息实时查询、
移动支付、智能生活等。

四、结语
综上所述，随着信息技术的高速发展，通信工程在我国社会和经济发展的过
程中已经占据了不可替代的地位。

在新的发展形势之下，5G移动通信技术为我国
通信工程的建设、各行各业的发展、各个领域的创新与改革等方面都提供了非常
重要的技术支持，进一步提升了通信的质量和速率，为实现信息的及时交互和共
享奠定了良好基础。

在未来的发展中，应当要对5G移动通信技术有更加深入的
研究，加强对该技术的重视程度，不断提高其关键技术的水平和技术的应用效果，进而为我国各个领域的发展提供强有力的技术支持。

参考文献
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