5G無線通信技術及應用

吳國良，李 嬌

（1.中聯世紀（天津）科技股份有限公司，天津 430015；2.南寧市政協綜合科，廣西 南寧 530028）

0 引 言

5G技術具體指的是第5代的移動網絡通信技術，該項技術最基本的內容就是云計算、NFV這類的技術，它豐富的內涵也就決定了其具備其他網絡技術無法企及的優勢。目前，我國與移動通信有關的部門與單位正密切地關注著5G發展的進程，并在5G技術的研發之中投入了非常大的人力、物力與其他的研究力量，極大程度上提升了我國第五代無線通信技術的研發速度與質量，本文將對5G網絡最為主要的四個技術進行深入的探究和詳細的闡述。

1 5G無線通信技術概述

1.1 5G無線通信技術的概念

5G技術是在先前移動通信技術的基礎之上建設革新得到的，它真正意義上實現了傳統技術的改造與更新換代。跟傳統的通信技術如3G、4G對比，我們可以發現，5G技術會給人們帶來更加優異的表現。5G技術一方面能夠優化當前網絡之中信息資源的配置與高效的利用，從而全方位地提升信息的利用率，另一方面能夠給網絡用戶帶來更加優質的網絡體驗、更多樣化的網絡服務。在這個時代，要想滿足用戶在網絡通信方面日益增長的需求，就必須集以往技術的優點為一體。這樣才能夠保證該項技術在進入市場之后，能夠有所作為、深受歡迎。在實際的5G規劃之中，最為核心的就是巧妙利用IP扁平化這一概念，并且實現信息在不同的數據接口之間高效地傳輸交換[1]。

1.2 5G無線通信技術的優勢

與以往的技術種類相比，5G技術有著更加凸顯和無法超越的優勢[2]。

1.2.1 兼容性好

5G技術兼容的能力會較其他傳統的通信技術更加強勁一些，這是以前技術所不具備的，同時它整合了2G技術、3G技術、4G技術的特征與優勢，逐步建立形成了一個滿足用戶全方位進行網絡通信的平臺。該平臺能夠滿足各式各樣的網絡通信需求，還具備WiFi連接的功能，極大程度上優化了通信服務的水平，拓寬了通信服務的規模與范圍。在該平臺的基礎之上，支付行為會變得更加的安全與合理，大幅度降低了各方面存在的風險。

1.2.2 傳輸速度快

5G無線通信技術可以大幅度提升用戶進行網絡通信的效率。在實際的信息傳遞與交換的過程中，5G通信技術可以極大程度加快信息傳遞的速度，5G的信息傳遞速度約為4G技術的十倍甚至會超過4G技術的十倍。這一數據便顯示5G無線通信技術具備極高的傳輸速度和傳輸效率。經檢測，波段在28 GHz層面時，網絡上傳與輸送的速度為1 Gb/s，相等的條件之下，4G技術的網路上傳輸送速度只為75 Mb/s。同時，5G的非對稱數據傳輸效率也遠遠超過了2 Mb/s，這也在一定程度上表明5G技術具備超級強勁的信息傳送能力。

1.2.3 穩定性強

5G技術具有極強的穩定性，這也是其他通信技術所無法趕超的性質。經過實際的驗證，5G技術能夠進一步優化信息網路資源的配置，大幅度提升資源的利用速度與利用程度。此外，科學合理地對此項技術進行應用，能夠讓用戶體驗到更加穩定流暢的網絡服務。

2 5G無線通信的關鍵技術

現如今，許多大型的通信商與有關的研發單位為5G無線通信技術的研發出謀劃策，舉出了一系列具備可行性與有效性的設計方案與設計方向。筆者總結分析了各類無線通信技術的設計方案與設計思路，從多天線傳輸技術、密集網絡技術、高頻傳輸技術、納米技術4個角度來對5G無線通信的核心技術進行探究與分析。

2.1 多天線傳輸技術

大規模天線陣列與MIMO通信技術能夠極大程度上提升通信頻率的利用程度與信息傳送的穩定流暢程度，故而被廣泛地提出與應用。其中，大規模天線陣列技術可以更加深入地開發挖掘出空間維度現存的資源，借助空分多址技術的功能，實現在同一個時間頻段之上讓同一個資源滿足更多用戶的需求。要想擴大小區基站的信息容納量并且提供更加迅速的數據下載及上傳速度，可以適當地優化改進MIMO天線的部分功能。

2.2 高頻傳輸技術

現如今，無線通信技術得到了空前的迅猛發展，有關技術也得到了越來越廣泛的應用，然而無線通信機構和有關部門擁有較少的低頻段頻譜資源，故而，很難再給5G無線通信技術配備新型的頻段。截至目前，人們要想確保5G無線通信技術的穩定順利應用，就必須調整每個頻段的頻率發射器，確保每個頻率發射器都處于最適合其工作的頻率之上。因此，未來5G技術將向高頻率的方向發展，特別是毫米波的頻段。目前，這個頻段擁有數量居多且規模極其龐大的頻譜資源，其帶寬較為連續且較寬，可讓短距離且高速率的傳輸變成未來的主流。不過，目前要想實際應用高頻段器件技術還是十分困難的，有關研究人員需要克服諸多的困難、解決一系列的問題。

2.3 密集網絡技術

現如今，用戶具有更加嚴格的網絡數據要求，網絡技術的標準也隨之水漲船高，故而，網絡技術應該隨著時代的發展而不停地創新、優化、完善。目前，有一款十分優質且行之有效的技術可供人們參考與使用，那便是應用更加密集化小區網絡的部署。此項技術可以大幅度地提升5G技術的網絡服務能力，不過要想確保該項技術能夠很好地應用與推廣仍然有不小的難度。其中一個難題就是如何抗干擾。對于這一問題，最關鍵的解決辦法就是加強邊緣用戶的網絡體驗感。

2.4 納米技術

對于納米科學，納米技術是相當關鍵的一部分。納米技術就是在納米的范圍之內進行相關的操作與調控。在納米領域中還包含有分子納米技術，該項技術一般用于分子原子工程的結構調控過程，能夠十分高效地推動整個行業的發展，并且有利于規范化行業標準。現如今，每個人都能夠有機會使用移動智能手機，倘若在5G通信之中巧妙地加入納米技術芯片，也就是所謂的納米終端，可以讓廣大的用戶獲得更加迅捷且優質的網絡服務，用戶的通信與網絡交流也就會更加的順暢[3]。

3 5G無線通信技術的應用

3.1 與安卓系統的核心層有效對接

5G技術在連接安卓系統方面具有極強的高效性。在實際的應用過程中，可以利用安卓系統自身的開放源代碼來進一步優化完善5G無線通信技術，進而使得5G技術具備更加優質的適應能力。合理調配各個組分的架構能夠確保系統的運行能力，進而大幅度擴充系統的存儲空間、優化系統的存儲環境，并優化信息通信的傳輸速度與穩定程度。

3.2 與拍照技術結合

5G技術能夠很好地和攝影成像技術互相結合互相成就。在實際的攝影成像過程中，相機需要去抓捕和獲得動態的圖像。光場相機在拍攝的過程中就需要不小的存儲容量。在5G技術的推動之下，光場相機能夠獲得更大的存儲容量與更加優質的存儲環境，相機的圖像抓捕效率也進一步有所提升，進而提高相機的服務水平。

3.3 與云計算結合

5G技術具備較為明朗的發展前景與發展趨勢，可謂是大勢所趨。5G技術還可以和移動云計算結合在一起，建立健全分布式移動和計算協同的整體結構，確保云計算端具備良好的服務質量。在未來，5G技術必定是為人們所需要的重要技術。

4 結 論

在信息化的時代背景下，通信正面臨愈發嚴峻的標準與要求，因此有關工作人員應該進一步加快5G的研發速度，推進5G的研發進程。明晰化5G的核心要件，極大程度上借助它的優勢與特點，滿足用戶對于網絡傳輸的要求與標準，實現5G的綠色發展與可持續發展，推動整個行業的前進[4]。