5G無線通信技術及應用分析

王浩鑌

（湖南省郵電規劃設計院有限公司，湖南 長沙 410000）

0 引 言

現階段，網絡信息技術已成為衡量國家綜合實力的重要方面。網絡信息技術使人們的生活從傳統落后的方式轉變為與時代發展相適應的生活方式，讓更多的人在獲取所需信息時感受到信息技術的便利性和快捷性。

1 5G無線通信技術的概念

5G無線通信技術是信息技術在信息時代下不斷發展的產物。5G無線通信技術是基于2G、3G、4G，并進行了進一步的發展，是新時期人們進行通信網絡時的第一選擇。無線互聯網通信工程中，5G無線通信技術一直扮演著極為關鍵的角色，另一個重要角色是納米技術，二者相互聯系又相互影響。如果沒有納米技術，5G無線通信技術就沒有具體的表現方式；如果沒有5G通信技術，納米技術的作用和重要性也無法體現。當通信技術發展到一定階段時，需要對5G通信技術充滿信心，要充分挖掘其具備的優勢來彌補以往信息技術的缺陷，并且讓信息技術領域的工作人員在運用這項技術的過程中不斷積累經驗。

2 無線通信技術的發展現狀

近年來，我國無線通信技術的發展之路逐漸走向移動通信的道路，無線通信使用的便捷性越來越多地通過移動終端的使用來體現。目前，一種在短距離下實現高頻無線通信技術的近場通信，又被稱為NFC，加快了我國無線通信技術的發展。這是由于NFC與其他電子設備之間的點對點數據傳輸開始借助移動終端來進一步實現數據的交換。作為信號傳輸中的重要組成部分，NFC不僅在傳輸信號的速度方面表現突出，而且還具有成本低、耗能低的優點，帶來了良好的經濟效益，很好地表現了經濟性發展的原則。雖然4G網絡和WiFi是目前的主要通信技術，也是人們最常用的信息技術，但是5G通信技術以逐漸開始在我國建設和推廣[1]。

3 5G無線通信系統的關鍵技術分析

3.1 綠色通信技術

移動通信技術在全球范圍內的信息技術發展中扮演著重要的角色。5G通信技術的興起，使綠色通信技術能有效地改善耗能高問題。廣大通信系統技術研發者，需掌握好能源消耗和頻譜效率之間的關系，充分優化各種通信資源，使通信技術的發展更具綠色化[2]。

3.2 云計算技術

相關調查研究表明，5G通信技術的范圍會逐漸大，這種規模的擴大將會進一步拓寬到國內領域，甚至是國際領域。這就充分體現了云計算技術的巨大作用，其會實現大量的數據信息被順利地接入到通信系統中，據估計，接入的數量將會在全球范圍內超過500億個。由于使用者的需求和要求會隨著時代的不斷發展而不斷增多和提高，導致5G通信設備在服務與計算兩方面會改變以往只注重速度而忽視質量的問題，從而迅速提高服務質量水平與計算水平。基于此，我國5G無線通信技術會由于云計算技術的存在而得到更深一步的發展和提高，從而擁有無限寬闊的發展前景。對于終端設備，5G無線通信技術的出現不僅會增強計算能力，還會進一步提升通信信息傳輸的速度和質量[3]。

3.3 高頻傳輸技術

由于傳統通信技術運用的頻段往往保持在30 kHz～6 GHz，這與5G通信技術的發展要求無法契合，無法確保5G無線通信技術在新信息環境下得到長期的發展，因此高頻傳輸的技術應運而生。5G無線通信技術中，一般都會以毫米波技術作為解決網絡擁擠現象的有效手段，既成功解決了傳統通信技術運用的不足，又為5G通信技術的發展提供了無限的可能性[4]。

3.4 新型多天線傳輸技術

隨著通信產業在通信市場上競爭日趨激烈，導致頻譜資源出現供不應求的現象。因此，新型多天線傳輸技術被視為解決頻譜資源緊張與不足的新型技術。未來通信技術發展中，將會把該技術作為最為關注的一個內容，并將它作為催動5G通信技術發展的最佳渠道。新型多天線傳輸技術得到廣泛應用后，不僅在干擾增益和陣列增益方面取得了引人注目的績效，能夠使邊緣用戶的頻率效率和小區的頻率效率得到實質性的提高，而且在空間位置劃分方面起到重要作用，能夠有效且明確地劃分空間位置，使得多個用戶的各種需求都得到最大限度的滿足，進而讓他們享受到優質的服務和良好的體驗，最終極大程度地提高了通信效率。

3.5 異構無線通信技術

單純的數據、語音短信業務已經不能滿足5G通信時代的要求，而異構無線通信技術是多種技術的融合，能對計算機網絡信息技術進行充分的挖掘。在5G通信技術背景下，異構無線通信技術能形成多元化的網絡節點，實現全方位的信號覆蓋。建立異構無線通信技術時可以使用小區部署和D2D通信，小區部署主要內容是在各個小區中設置質量高的小型基站，然后將網絡的系統容量和傳輸速度進行有效的提高，形成一個宏蜂窩網絡。D2D通信主要是為了滿足局部地區對數據發展的需求，充分實現數據信息之間的傳遞，增強系統的靈活性，提高傳輸速率[7]。

4 5G無線通信技術的市場應用前景

4.1 5G無線通信技術在自動駕駛汽車中的應用

自動駕駛汽車能夠在5G無線網絡的應用下得到快速的回應和協調支持，不管是在中央控制器之間還是在十字路口，甚至是有他人在現場與司機有交流使得一定干擾存在。這與“擺脫了紅綠燈指示的汽車仍能夠有序的駕駛，車與車之間也是緊緊遵循無形的交通規則，而并不會和其他車子發生碰撞，最終造成嚴重事故”的事件是一致的[5]。

4.2 5G無線通信技術高兼容性在各方領域的應用

5G無線通信技術融合了2G、3G、4G通信協議和NFC、WiFi等通信技術，擁有極高的兼容性，能在很大程度上減少后期維護費用和開發成本。由于5G無線通信技術及時抓住了“近距離無線技術正在不斷的擴大應用范圍”這一良好時機，并通過一系列努力使支付方式更具安全性、可靠性和高兼容性，因此還衍生出了一系列的概念型產品。這種高兼容性的應用大多以比特幣為主要體現。這是一種由開源P2P軟件開發的虛擬性貨幣，其只需要通過特定算法計算而生，不需要通過統一的貨幣機構發行，利用了網絡的各個節點，形成分布式數據庫，再對各種交易行為進行確認和仔細記錄[6]。

5 結 論

這是一個以互聯網和信息技術為主要特征的大數據時代，5G無線通信技術的出現和發展實際上是該時代發展到某一階段的產物，將會為人們的生產生活帶來極大的便利。