5G無線通信技術及其相關應用

李 維

（湖北郵電規劃設計有限公司，湖北 武漢 430023）

0 引 言

5G無線通信技術具有更快的信息傳遞速度、較高的帶寬及較小的延遲，在現代物聯網建設和多媒體使用方面至關重要。此技術的誕生和廣泛使用，表明通信領域中結構和技術的全方位升級，促使其成為社會的一種基礎設施。

1 5G無線通信技術概述

1.1 基本定義

5G無線通信技術是指升級、改進及優化處理前的各種無線網絡技術，并注重應用納米技術，具備便利性和靈活性，可確保用戶隱私、提高傳遞速度及減少能耗。為打破傳統網絡技術的約束，此技術采用新的IP地址作為數據傳遞基站，實時搜集、匯總大量信息放入移動終端，提高了數據的有效性和安全性。

它在經營管理中的能耗較少，信息傳遞效率較高。因此，當發生信息傳遞阻礙時，此技術可第一時間察覺并啟動保護措施。利用5G技術搭建一個完善的網絡平臺，可靈活地為人們提供服務。由于此技術的籠罩范疇比其他技術廣，因此提高網民上網速度的同時可保障通信質量。鑒于此，可通過無線頻率推動此技術的深入發展。

1.2 主要層級

5G無線通信技術主要分為3個層級：城域網、核心網和接入網。

1.2.1 城域網

城域網是第一層。此網范疇包含相關通信設施裝備，能以無線呼叫的模式傳遞和感知信號，實現信息的迅速共享，達到事半功倍的效果。

1.2.2 核心網

核心網是第二層。此網的關鍵作用是銜接數據端口和通信裝備，并科學分類和傳輸計劃完成的信息。

1.2.3 接入網

接入網是第三層。此網的主要功能是構建數據結果，即合理規范5G通信技術互聯網中的繁雜數據信息，使處理方式更簡單，并實現信息全覆蓋[1]。

2 5G通信核心技術

2.1 多天線傳輸技術

伴隨無線通信技術的飛速發展，頻譜資源愈來愈少。為避免資源浪費，推動5G通信技術健康發展，人們研發了全新的多天線傳輸技術。例如，通過LSAL技術建設龐大矩陣，高效預防干擾，極大地提高邊緣使用者的根本效益，優化分配頻譜資源，為5G無線通信技術的發展創造有利條件。此種傳輸技術能科學設計空間布局，利用分層使其充分發揮一對多的服務優勢。

2.2 高頻傳輸技術

伴隨通信技術的不斷發展，頻譜資源愈來愈少，特別是低頻段資源。為確保5G無線通信技術的可持續發展，需提高高頻段資源的利用率。現階段，高頻傳輸技術可有效推動5G無線通信技術的應用與發展。通過大幅提高頻段資源的使用率，滿足現代網絡發展的技術要求。如今，世界各國和眾多通信企業紛紛加大了高頻傳輸技術的研發力度和應用程度。

2.3 密集網絡技術

5G無線通信技術的發展空間較大，促使小區越來越密集。為有效推動此技術的全覆蓋，滿足大面積數據業務的發展要求，應及時清除盲點，增加技術容量。隨著數據的廣泛使用，小區密度隨之提高。因此，需提升5G無線通信技術的抗干擾能力，充分應用密集網絡技術，促進5G無線通信技術獲得良好發展[2]。

2.4 納米技術

納米技術在5G無線通信技術中占據重要地位，是提高技術建設的核心結構。此技術可聚焦系統內的數據搜集形式，依據扁平化的IP互聯網傳遞模式傳達信息，并將其引進用戶終端。數據經過納米技術處理后，系統結合服務器再次布置無線信號，保障信號質量的同時，促使信號順利進入用戶終端。有關人員將納米芯片應用于移動監管中心，采用自動化模式為用戶提供便捷條件，進而得到高精度結果，在提高5G無線通信技術使用效率和質量方面效果顯著。

2.5 云計算技術

云計算是適用于中央控制服務器的一種新興技術，可發揮儲存數據和落實應用的作用。此技術可實現在每一個終端上儲存文件和裝置應用軟件，且可利用Internet完成讀取和使用。全面推行和使用云計算技術，可確保地區信息化平臺儲存更多視頻數據和中央控制體制中的信息，有效讀取文件，進而為系統的良好運作奠定基礎。它的服務器主要分為網絡層、物理層、應用層以及對話層4個層次。最底部為物理層，主要負責搜集數據，且能推動5G無線通信技術開放式搭建。網絡層銜接對話層和物理層，保障信息無阻礙傳遞。對話層是圍繞系統命令生成開放化的傳遞協議，依據各種IP地址有針對性地選用處置模式。用戶引進5G無線通信技術，需建戶并通過密碼登錄。若密碼有誤，則無法連接。應用層可為用戶供應全方位服務，把數據變換為全新預案，同時深入剖析產品功能，進而高效提升用戶使用效率。

3 5G無線通信技術的實際運用

4G背景下，只有計算機和智能手機可連接4G互聯網。在新5G無線通信技術投入使用后，小至一根針，大至一臺車，均能一同接入5G互聯網，即萬物互聯。如果3G/4G實現了人與人之間的連接，那么5G做到的是世界萬物間的相互連接。未來任何物體都帶有傳感器，在5G的作用下，人們的吃、喝、住、行實現數據共享，打破時間和空間的束縛。資產追蹤、車聯網、人工智能、智慧農業、無人駕駛以及智慧城市，都離不開5G的支持。在這個互聯互通的世界，通信掌握科技的整體發展方向[3]。

4G環境下，國內一些專業人士紛紛對TD-LTE展開研究，使我國通信技術首次成為全球主流技術。未來，5G無線通信技術將全面普及，眾多企業已將其視為重點發展目標，并逐漸占據世界主導地位。華為公司不僅成功打破了歐美對此技術的全面壟斷，還在世界通信技術標準的5G方案爭奪戰中充分發揮自身優勢，打敗了歐美國家，使其推行的Polarcode成為5G短碼最后確定方案。970麒麟芯片兼具世界第一款準5G基帶，允許LTEcat1.8運行。對于普通大眾，5G可能是上網速度變快；對于企業，5G是一種變化巨大的商業方式；對于國家，5G是實現科技創新的突破口。

5G無線通信技術在光場相機中的運用十分普遍。它是一種先拍照再對焦的照相設施，主要依靠廣場技術在拍攝中構圖，不必對焦。此優勢可有效轉變已有相機拍攝模式和習慣，實現抓拍。拍攝完成后，對焦點可隨意挑選位于相機聚焦范疇內的被拍物體，但需確保拍照時整個聚焦范疇內的所有光學信息都已記錄完畢。因此，儲存一張紙片至少需要200 MB空間，并需保證擁有更多的存儲空間和迅速的傳遞速率，而5G技術可滿足此需求。

為盡快實現我國制定的2020年網絡技術目標，促進5G通信技術向更廣闊的空間發展，需加大網絡技術的研究力度，有效加強網絡技術的發展能力，提高5G無線通信技術的科技水平和自主創新水平。通過使用此技術，可推動我國互聯網技術的飛速發展，使萬物聯通成為可能。

4 結 論

綜上所述，5G無線通信技術的研究和應用可提高我國綜合實力，擁有穩定、快速的網絡，并實現世界化網絡的完美銜接。5G無線通信技術的發展，帶動了全球經濟和諧發展，實現了資源共享。因此，相關人員需在實踐中及時發現、分析及處理問題，不斷提高技術應用效果。