通信技术论文：5G无线通信技术在冶金工程中的应用

　　摘要：5G无线通信技术在诸多行业中应用广泛，并能够实现行业的推动和社会经济发展。冶金行业作为社会经济发展的重要支撑行业，更是需要5G无线通信技术的支撑，让5G无线通信技术的应用得到更好推广。

 

　　关键词：5G无线通信技术; 冶金工程; 行业发展;

 

　　近几年的时间，科学技术不断地创新和发展，通信技术也有了质的飞跃，人民的日常生活更加的便利，生活水平也得到了显着提高。同时由于通信技术的不断提升，各国也开始了一些有关于5G网络的研究和5G工程的建设，因为5G无线通信有着高效率，大容量，低时延，海量连接等特点，广泛应用于网络之中已经成为其未来发展趋势。因此我国在2013到2014年期间启动了一些关于5G项目的研发方向。并加快对其技术方面和应用方面的研究。接下来的几年很有可能会实现5G普及并应用到日常生活当中。

 

　　一、5G无线通信技术概念

 

　　5G技术是对原有的系统技术进行升级和进一步的改造，它是建立在之前有的4G技术之上形成的新的无线网络通信技术是，在原有的无线网络技术的基础之上进行更新换代实现的新型技术。其根本突破就是在数据传输的基站可以借助新的IP地址建立这一点，也就实现了把信息进行分段传输，最终汇总至移动终端既保证了通信速度，又提高了传输的安全性。5G无线通信技术主要由城域网，核心网和接入网三个层面构成。三者互相配合，保证了5G无线通信技术的数据传输的效率和传输的安全性，也为5G无线通信技术的应用提供进一步的支持。现阶段，5G无线通信技术已经有了突飞猛进的发展。其主要在云计算技术、大数据技术、5G技术以及物联网等等方面有了很大幅度的提升，这将使互联网技术进入一个全新的时代。

 

　　二、5G无线通信技术应用中的关键技术

 

　　为了更好实现5G无线通信技术的应用，需要求其通信技术中的关键技术予以深入分析和研究，通过关键技术的良好应用，达到通信技术的再发展，实现通信技术作用的更好发挥。就5G无线通信技术应用中的关键技术来说，主要包括以下内容：

 

　　(一)新型多天线传输技术

 

　　新型多天线技术在5G无线通信技术的众多应用中运用广泛，其的最主要的目的就是提高频谱资源的利用效率，以便在无线通信技术中，在传输相同的信息数据时相比原有的技术运用更少的频谱资源。在通过新型多天线传输技术的应用的同时，可以在传输网络内建立一个大型的传输矩阵，这样便能够有效抵御了传输过程中的其他的因素对传输质量的干扰,这样一来，即便是在传输边缘的用户也能用到这种高效的无线网络服务，再一个好处便是开发者可以利用此技术对频谱资源更有效更合理的分配，他们可以根据用户需求的差异和空间分布的不同进行一个合理的规划。从意义上来讲，此技术真正的实现了网络上“一对多”式的服务，更加支持了5G无线通信技术的发展。

 

　　(二)高频传输通信技术

 

　　提到高频传输技术，就应该想到是频段的数量增多。5G无线通信技术在数据传输方面就有着数量相当的频段来支撑数据传输，这就要求对于相关的工作者来说，这需要采用更高的技术才能使射频器件的工作频段调整到一个与技术相匹配的合适的频段，然而当前的通信技术的发展现状时趋于多元化的，所以匹配低频段频谱来供5G无线通信技术的使用是有一些困难的。在这一概念的基础上，我们就需要高频传输技术来发挥作用了，以便于5G无线通信技术可以在相比之前更高的频段使用，不再使用拥挤的低频段频谱的传输，从而保证了传输的效率。然而，还有一个因素是必不可少的，便是空气中的介质对于信号质量会产生干扰和影响，这便阻碍了高频段传输在中国的发展。高频传输通信技术在能量消耗方面也是相当巨大的，改善这些限制可以采用直径传输的方式，但是还是在传输性能方面有所欠缺，在这方面依旧在探索最佳的传输方式，以做到突破这些限制，所以在今后的研究和开发的过程中一定要加大力度，这样高频传输通用技术才能得到更广泛的应用。

 

　　(三)超密集组网技术

 

　　5G无线通信技术之所以应用广泛，关键在于其数据网络的构建。我们如果想使网络覆盖程度进一步提升，那就需要超密集组网技术来帮忙，此技术最基本的就是大幅度提升数据网络的系统容量，与此同时，再把移动通信业务进行分流。5G无线通信技术在网络部署方面如此的灵活并且实现了全范围覆盖便是基于这一技术。但是此应用技术还不算成熟，所以还需要进一步的研究，首先要解决拓扑复杂化问题，其主要原因就是网络部署十分密集。因此超密集组网技术主要的任务便是消除多余的信号干扰，使移动终端的性能得到提高，从而完善了5G无线通信技术的应用。

 

　　(四)设备间的直接通行关键技术

 

　　关于各项设备间的直接通信技术方面，直接通信主要指的是不通过其他载体，开展有关通信活动的技术，其能够确保直接交流目标的顺利完成。针对传统的移动通信环节而言，其很难实现网络面积的全覆盖。然而，由于各种设备变得更加健全，在很大程度上，能够提高移动通信质量，促使移动通信质量得到高效保障，与此同时，还能够实现系统运行能耗的减少，加快促进节能减排目标的完成。

 

　　(五)直接通信和智能化关键技术

 

　　在5G无线通讯技术中，其包含多种关键技术，云计算平台属于其中之一。针对自动切换模式等各项智能设备而言，通过平台中的各项应用，能够对其开展科学的设置工作，加快促进更健全、科学、合理的智能组网系统的生成，显着提高5 G无线通信技术的智能化水平，实现移动通信能源损耗量的降低。除此之外，在5G无线通信技术中，可以利用直接通讯技术。通过运用相关的直接通信技术，能够对频谱资源的浪费问题，起到一定的缓解作用，增强频谱资源的利用率。当前，我国正在大力开展5G无线通讯技术的研究工作，并且已经取得了一定的研究成果，为了能够加快促进我国移动通信行业的进步，相关部门正在不断对技术研究力度进行加大，投入了更多的资金、人力与物力资源，确保相关工作能够顺利开展，为我国移动通信行业的可持续、稳定、和谐发展，起到了重要的推动作用。

 

　　(六)同时同频同双工关键技术

 

　　在5G无线通讯技术中，所谓的同时同频同双工关键技术，指的是同时通讯方式、同频接收方式等，针对理论视角而言，通过同时同频同双工关键技术，能够促使网络铜芯线通当中的频关键技术的使用情况，得到高效保障，增强通信系统的频谱利用效率。

 

　　伴随着科学技术突飞猛进的发展与进步，软件技术与硬件技术更是日新月异，数字信号处理技术处于持续的健全状态之中。针对5G无线通讯技术行业而言，利用同时同频同双工关键技术，有助于实现通信领域频谱灵敏性能的提升，与此同时，还能够有效减少通信系统中大规模运行故障问题的产生，实现大规模运行故障概率的减小。针对实践视角而言，在通讯领域中，需要对多种多样的设备设施进行使用，所运用设施设备数量非常多，这样在开展相关运行工作的过程中，设备与设备之间易引发干扰情况的生成。为了促使通信系统运行质量得到高效保障，高效预防设备终端干扰问题的产生，在对同时同频同双工这一关键技术进行运用的过程中，针对系统频谱，应当开展系统的控制工作，这样能够有效防止各项设备终端干扰情况的产生。

 

　　三、5G无线通信技术在冶金工程中的应用

 

　　2019年被业界公认为“5G元年”，在这一年，5G网络迅速发展并且在多个城市得到应用。虽然5G无线通信技术还没有应用到日常生活当中，但是我国许多大型企业已经陆续运用到了这一技术。7月22日，炼钢3号转炉正式开启“远程一键炼钢”（转炉自动化冶炼+全自动出钢）。在冶金行业来说，3G或4G时代已经成为了过去式，5G的应用已经成为现代钢铁行业的最好的选择。2018年10月，中国联通和首钢集团达成了合作，两方签订战略合作协议，联手把首钢园打造成我国第一个5G示范园区。园区内将在多个领域实现5G的应用。目前，园区内示范的用有无人驾驶清扫车、配送车、中巴等等多种车辆，计划将在未来，园区内的运动员和观众可依靠北斗技术进行精准定位和观赛导航。河钢集团、中国移动、华为公司于7月18日在石家庄签署了战略合作协议。河钢不断深化5G技术在钢铁制造的研发应用，日前，河钢已经引入5G技术在无人天车上，天车在工区内自己找卷、吊卷、放卷，在安全性，准确性和高效性已经有了明显的提高，库区基本上实现了自动化。此技术的应用使天车工作效率提高了27%以上。

 

　　首先，无人驾驶矿车稳定运行。包钢集团和中国移动内蒙古公司于5月13日在白云铁矿共同举办了“5G赋能，智造未来——智慧矿区无人驾驶应用发布会”。基于5G网络条件下的无人驾驶矿车应用在会上发布，此技术与以往真人驾驶的矿用车相比，效率更高，油耗更低和维护成本也相对较低，白云铁矿决定把原本有的矿用车改造为新的无人驾驶的车辆，并继续采购新的无人驾驶车辆，目标是把矿车“无人化”达到65%以上。此技术在智能管理下，矿区综合效益直接提升10%以上，整体耗能将下降5%以上，节能环保水平也得到了有效的提升。

 

　　其次，实景构建远程操作。9月12日，华菱湘钢与中国移动通信集团湖南有限公司、华为技术有限公司签订合作共同建立智慧工厂。当天华菱湘钢智慧天车开始正式投用，5G技术也在国内的钢铁行业第一次落地应用，这也是5G技术实景应用到国内钢铁行业的首个例子。操作人员可以在远方的操控仪器上请准的操控炼钢区的天车、卸车、吊运、检修等等一系列作业。

 

　　此外，自动化运行的技术实效。5G技术实现了低至20ms的时延，在为天车下发指令和在指令执行之间几乎做到了“零”延迟，下载速率也是特别高，达到了1.2Gbps的下载速率，这为操作人员提供了高清视角，也对远程操控的精准度和实施操控性提供了保障。

 

　　四、结束语

 

　　现如今，科学技术水平的发展也来越快，通信技术更加快速，更加安全也是人们生活所需求的，5G无线通信技术也应用到了社会生活当中。因为5G无线通信技术有兼容性高、传输快、耗能低覆盖性广、前景更为广泛等等特点，因此我们的生活将更加的便利，同时也能促进我国通信行业的发展。在将来，我国还要继续研究5G的相关技术，对5G应用技术更广泛的应用到生活中来，并不断地创新，通过5G网络技术的特点，为国家社会的进步和生活方式的现代化提供强有力的帮助。