5G無線通信技術發展跟蹤與分析

冼慶祺

摘要：本文探討了5G無線通信技術及特點，分析了5G無線通信中的關鍵技術，研究了5G無線通信技術的實際應用，以及5G無線通信技術發展跟蹤。

關鍵詞：5G無線通信;技術;發展跟蹤

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）08-0021-02

0 引言

當下，5G時代的來臨指日可待，當5G時代到來時，人們用手機看視頻、玩游戲的速度將進一步加快，不會再出現延遲，工作模式也可能變為家庭辦公，更有甚者會迎來機器人的服務，實現無人駕駛，這些都依賴于5G無線通信技術的深入發展。為加快5G時代的到來，必須重視對5G無線通信技術發展的跟蹤與分析，加強對5G無線通信技術的研究，以為其全面應用奠定扎實基礎，推動社會的科技發展，實現效益最大化。

1 5G無線通信技術的概念及特點

1.1 5G無線通信技術

5G無線通信技術，指的是第五代通信技術，其是在之前通信網絡基礎上改進而成的升級版無線通信技術。推動5G無線通信技術發展的驅動力有兩個：（1）當前所使用的4G通信網絡已經實現了商業化用處，整個網絡環境較為穩定，驅使人們朝著下一階段發展;（2）隨著通信行業的大力發展，數據時代下人們對移動數據的需求日益增長，現有的通信系統將難以滿足未來的用戶需求，需進一步升級。相較于4G網絡，5G通信采用了納米技術，實現了信息加密的創新，其在加快信息傳輸速度的同時，也能有效保障用戶的信息安全。

1.2 5G無線通信技術的特點

（1）5G技術提高了用戶的體驗感，縮短了數據傳輸時間，這意味著用戶能夠在最短時間內獲取高清視頻、圖像;（2）5G技術能夠實現多用戶服務，提升了通信技術的整體功能，而且所覆蓋的面十分廣泛;（3）5G技術具有良好的兼容性，并且能自動審核和過濾無效的信息，減少電池損耗，延長電池壽命。

2 5G無線通信中的關鍵技術

2.1 關鍵技術之高頻傳輸

5G無線通信技術需要在高頻段進行傳輸，而如今使用較多的低頻段資源顯然無法滿足5G技術的需求。5G無線通信技術采用高頻傳輸，是因為其需要穩定的射頻器件，極高要求的寬帶，如此才能發揮出5G無線通信技術的優勢，保障5G無線通信的穩定性和快速性。在研究5G無線通信技術的時候，應當重視對高頻傳輸資源的開發和應用，以實現5G時代的快速傳輸。高頻傳輸技術，并不是一項簡單的技術，其具有一定的開發難度，首要難點在于當頻段越高時，傳輸所受到的阻礙就越多，信號會受到影響。其原因在于高頻段傳輸中，電磁波吸收的空氣比低頻段的多。而且高頻傳輸為求速度和降低損耗，只能選擇直射這種方式作為傳輸路徑，那么若是在傳輸過程中受到阻擋，便會產生過量損耗，導致信號減弱。

2.2 關鍵技術之D2D技術

相較于4G無線通信技術來說，5G無線通信技術的特點在于其能夠將3G、4G及其他通信網絡形式融合起來，形成多樣化的網絡結構，可供用戶自行選擇。現在用戶所使用的WLAN和蜂窩是兩種分開的網絡架構，但5G無線通信時代將會把二者結合起來，有效分流。這種全新的網絡架構形式，對基站的要求很高，也給基站的建設帶來了巨大挑戰。為推動5G無線通信技術的穩定應用，解決基站問題，提出了D2D技術。這項技術直接規避了基站的作用，無需利用基站就可以實現數據交換。但最終D2D技術在終端上以何種通信模式呈現，還需要根據網絡交互來定。

2.3 關鍵技術之LASA技術

在無線通信發展的今天，頻譜資源逐步遞減，已經成為當前最大的問題之一。如何提高頻譜資源利用率，有效發揮頻譜資源的作用，是急需面對的挑戰。為迎接5G時代的到來，有關技術研究機構提出了LASA技術。所謂LASA技術是一種大規模陣列，其服務對象不僅限于一個用戶，可以實現空分多址。這一技術的提出，有利于充分使用邊緣頻譜，提高頻譜利用效果。目前在通信產業中所使用的多天線傳輸技術，還有待進一步改進，其在排列形式上僅限于水平方向，隨著天線數目的增加，天線中尺寸也會增大，這不利于天線的安裝。5G無線通信技術的應用，要求采用全新的多天線傳輸技術，利用LASA技術來實現垂直方向的排列，拓展維度，避免天線之間的互相干擾，盡可能地降低傳輸損耗。

2.4 關鍵技術之內容分發技術

這項技術將直接關系到用戶使用5G網絡的體驗感。隨著人們對視頻、圖像等業務的需求不斷增加，5G無線通信技術要想取得用戶的肯定，就必須重視這些業務的服務質量。為保持高質量的數據網絡傳輸，解決大流量傳輸問題，可以采用內容分發技術。內容分發指的是基于傳統網絡，添加智能虛擬網絡，使其產生新的網絡層次。在應用5G時，保障移動客戶端用戶視頻、音頻和圖像等業務服務水準，避免出現延遲和不流暢現象。

3 5G無線通信技術的實際應用

（1）應用于光場相機。這類相機在有了5G技術的加持后，其可以準確的記錄所獲取的光學信息，彌補構圖上的缺陷，實現有效的抓拍，并且能夠儲存大量的照片，支持快速傳輸。（2）運用在安卓系統中。現如今，移動端的用戶要遠遠多于客戶端用戶，人們只靠一臺手機便能完成基本的娛樂、辦公和支付等。因此在安卓系統的移動設備中使用5G技術，可為用戶帶來更為高效和廣泛的服務。有了5G技術的支持，用戶在利用安卓手機或平板進行數據傳輸和下載時，能夠快速完成，并且加強了安卓系統的安全性。（3）兼容性應用。指的是在5G技術環境下，可以兼容4G、3G、2G等其他無線通信技術，也包括Wi-Fi的使用。這能夠避免資源的浪費[1]。

4 5G無線通信技術發展跟蹤

5G無線通信技術有著良好的發展前景，從2013年的研發至今已取得了一定成果，預期于2020年能夠被應用。在未來5G技術的應用過程中，將會逐步普及這項技術，并最終同4G一樣實現全面商業化。其將被廣泛應用于社會各行各業中，會與除移動設備外的其他設備相連接，如家用電器、工業設備等。人們傳輸和接收數據信息的速度大大提高，數據資源得到共享，而且網絡安全性也將高于4G無線通信網絡。在接下來的研究和發展過程中，應當進一步挖掘5G無線通信技術對高頻資源的利用，以求充分利用頻率資源，減少傳輸損耗和資源浪費。在5G技術全面應用前，應當不斷地完善5G技術使用方案，做好規劃，要從信息存儲量、信息傳輸速度等各個方面進行綜合分析和改進，以提高5G技術的業務能力，為人們的生活提供更加便捷的環境，推進5G通信網絡的大規模覆蓋，從而為實現社會信息化貢獻一份力量[2]。

5 結語

現階段，我國對5G無線通信技術的研究已經有了初步發展，形成了穩定而較為完善的體系，但離實際應用仍有一步之遙。為使5G無線通信技術在未來能夠普及應用于社會中，應當加強對5G無線通信技術的研究，清楚地認識當前5G無線通信技術的不足之處，并加以改進，不斷地研習，以提高其穩定性和實際應用效果，從而推動我國社會經濟的高速發展，加快城市信息化進程。

參考文獻

[1] 顧煉.基于新時期發展分析5G無線通信技術發展跟蹤與應用[J].數字通信世界，2018（11）：43-44.

[2] 許艷.5G無線通信技術與發展趨向[J].數字技術與應用，2018（01）：41+43.

Tracking and Analysis of 5G Wireless Communication Technology Development

XIAN Qing-qi

（Guangdong Power Grid Co.， Ltd. Dongguan Power Supply Bureau，Dongguan Guangdong 523008）

Abstract：This paper discusses the technology and characteristics of 5G wireless communication， analyses the key technologies in 5G wireless communication， studies the practical application of 5G wireless communication technology， and traces the development of 5G wireless communication technology.

Key words：5G wireless communication; technology; development tracking