5G無線通信關鍵技術和發展現狀思考

前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的5G無線通信關鍵技術和發展現狀思考,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。

5G無線通信關鍵技術和發展現狀思考

1、5g通信技術的應用優勢

我國無線通信行業在近年來飛速發展,5G無線通信技術也迎來了商用階段。作為當前最先進的移動通信技術,其表現出傳輸速度快、安全性高、穩定性好、成本低等優勢,有效滿足了人們的日常生活需求。

2、5G無線通信系統的關鍵技術

以數據流量為主要特征的大數據時代下,互聯網技術得到了飛速發展,如今我國通信網絡在傳輸速度和傳輸質量不斷提升,從單一模式向多元化模式轉變,主要技術如下:

2.1MIMO技術

應用5G無線技術期間關鍵在于無線接入技術的應用,在通信過程中強化低節點數量十分關鍵,通過密集型網絡架構能夠增強數據流量。MIMO技術是無線線路頻譜技術的代表,具有巨大發展潛力。早期MIMO技術只能單點之間傳輸,在發射端以及接收端天線設備協作下保證傳輸效率,如果傳輸網絡無法數據,5G通信技術可解決這一問題,也就是通過網絡架構優化資源配置。當前我國開始對天線集中分布技術進行研究,使管線系統加以完善,進一步提升5G通信技術應用價值。

2.2D2D技術

該技術的出現同樣深刻影響5G通信技術發展,優勢在于完善了蜂窩系統,讓流量數據顯著增強,實現了資源精簡,并且減少了外界因素對5G網絡的不利影響,由此提升信息傳輸效率。此外,通過D2D技術能夠節約信息傳輸成本。需要指出的是,在該技術利用過程中需要處理好通信即時性以及無線資源管理的關系,以此確保D2D技術在5G通訊網絡中更好應用。

2.3在安卓系統中的應用

當前國內智能終端系統當中,安卓系統應用十分普遍。安卓系統分層結構涵蓋應用程序結構層、運行層、內核層,5G網絡納米技術能夠讓硬件和內部文件分離,設置在系統內核層,然后通過密碼設置以及增強加密等級提升系統安全性。此外,5G通信技術可以憑借高傳輸效率特征,讓云端存儲硬件得到驅動,由此縮減存儲數據信息空間。

2.4對毫米波的應用

從我國無線通信網絡行業發展情況來看,隨著低頻段頻譜資源的應用導致低頻帶無線通信系統難以滿足人們通信需求,所以需要尋求全新的頻譜資源,進而滿足5G信息通信傳輸需要。毫米波具備海量的頻譜資源,可滿足5G無線通信傳輸需求,毫米波波長介于微波以及紅外波段之間,并且波長和尺寸呈正相關關系,所以毫米波元器件尺寸要比傳統微波器件尺寸更小。在5G基站建設期間可利用毫米波技術滿足大規模天線陣列建設,之后借助預編碼技術滿足大規模MIMO系統建設,由此減少外界磁場帶來的信號干擾。不過毫米波通信技術應用過程中容易受到大氣降水等外界因素影響,并且線路損耗較大,所以還需要借助波束成形技術提升毫米波通信可靠性。

2.5波束成形技術

這是一種傳統的天線技術,也是軍用雷達主要的信號接收技術。由于無線通信技術應用會受外界因素干擾,所以必須通過技術性措施提升信號抗干擾能力。利用毫米波技術通信時傳輸距離和信道質量會受一定影響,借助波束成型技術可解決這一問題。此外,5G通信技術應用期間需要配置數量較多的天線陣列,其信號向不同方向傳播,會出現信號功率損失情況,借助波束成形技術可以進行天線信號加權合成處理,讓信號向指定方向傳輸,提升信號抗干擾能力。目前波束成形技術應用過程中主要問題在于設備成本偏高,波束難以快速對準用戶,所以今后需要繼續加強該技術研究。

3、5G無線通信關鍵技術的應用

3.1建筑塔吊遠程監測方案

在建筑行業飛速發展的背景下,對建筑機械的需求也越來越大。塔吊作為建筑施工不可或缺的設備,在實際應用中能夠有效提升施工效率,不過也存在著諸多安全隱患,并且目前建筑行業存在距離遠、布線難、缺乏智能感知等問題,影響了現場管理質量。新時期可以對5G技術加以利用,通過無線遠程監測系統有效提升系統可靠性和安全操作水平,并且能夠通過遠程管理實時監控運營狀況,及時開展維修保養工作(如圖1)。通過多種類型接口能夠連接串口設備、WIFI設備,以太網設備實現數據的傳輸。整個系統優勢如下:其一,借助多天線設計提升網絡收發能力;其二,利用WDT雙看門狗設計提升系統穩定性;其三,支持本地數據存儲,避免數據丟失。

3.2急救120車載體征監測方案

在醫療救護領域,搶救病人的關鍵在于短時到達現場,通常通過撥打120急救熱線獲取幫助,不過這一過程中將病人院往醫院救治也需要一定時間。當病人出現特大病癥需要及時和醫生溝通,然而遠程醫生無法了解病人的生命體征,所以難以準確把控病情,該情況下需要在病人運往醫院之前將全部生命體征傳輸到120急救共享平臺。而5G網絡下能夠確保病人生命監測體征和視頻畫面的實時傳輸,有利于制定科學的救治方案,遠程指導醫生進行救援處置。5G技術下的120車載體征監測方案如下:其一,通過5G網關設備連接急救車的生命體征,監測儀、攝像頭、呼吸機,然后采集數據,并通過5G網關傳輸到120共享平臺,其二,120共享平臺通過5G網關的攝像頭查看急救車上病人情況,由此掌握病人生命體征;其三,120共享平臺對接各大醫院系統,能夠把急救車上病人情況共享,然后接診醫院快速制定治療方案。在該方案下由于急救車配備GPS系統,能夠隨時定位救護車,分析車輛行駛速度、方向。實時監控區域位置,通過救護車上的音視頻設備共享到接診醫院,然后醫院的醫護人員及時了解病人的各項生理參數,也有利于醫院及時進行醫護人員調度,運輸病人的途中也能夠通過5G網絡進行遠程診斷和初級看護,由此爭取搶救時間(如圖2)。

3.3自動駕駛

我國汽車行業也在近年來飛速發展,并且當前汽車生產企業也在加強對自動駕駛技術的研究,這一過程中離不開5G通信技術支持。在實際行駛過程中,車輛可自動判斷障礙物、紅綠燈,并且汽車反應速度較快,可有效提升自動駕駛安全性。整體來看,車聯網系統的打造離不開5G通信技術,隨著5G通信技術與汽車制造業的結合將進一步推動我國汽車制造業的發展。

3.4遠程醫療

當前5G通信技術在醫療領域應用中取得良好效果,實現了遠程醫療,表現為在通信技術基礎上研發了諸多新型醫療技術,這一過程中5G通信技術通信可為遠程醫療提供技術條件,便于醫生遠程掌控患者病情。在5G遠程醫療模式下,醫護人員可準確傳輸患者治療圖片與視頻,幫助醫師遠程會診,讓患者短時間得到高效治療,避免錯過最佳治療時機。此外,5G通信可實現多個用戶終端在線連接,由此幫助專家突破時間和空間上的制約(如圖3)。

結束語:

綜上所述,整體看來,5G通信技術具有超高接入密度、超低時延特點,可以為人們提供更加優質的通信體驗,并且該技術已經用于視頻會議和智能家居,還在建筑塔吊、急救120、遠程手術、無人駕駛、無人環衛車等方面得到了應用,今后還將繼續優化人們的生活,推動社會發展。

作者:葉順林 單位:廈門四信通信科技有限公司

亚洲精品一二三区-久久