關于5G無線通信技術的發(fā)展跟蹤與分析

史杰波

（杭州興達通信有限公司，浙江 杭州 311400）

1 5G無線通信技術的概念及特點

第五代通信技術是通信技術最新發(fā)展前言，其屬于最新一代的通信技術，是4G技術和3G技術的升級和延伸。通過對第五代通信技術的應用，可以進一步提升通信速率、減少通信延遲、節(jié)省通信能源消耗、降低通信成本，對提升通信系統(tǒng)容量，可以發(fā)揮非常大的作用。Release-15是初級5G技術的應用代表，并已經(jīng)成功完成了部署，取得了非常不錯的應用效果。Realse-16已經(jīng)完成研發(fā)，目前正處于應用測試階段，預計到2020年4月可以初步完成技術的研發(fā)。由于第五代通信技術應用的特殊性，對其通信速率有著非常高的要求，其通信速度應該達到20Gb/s，可以直接實現(xiàn)寬信道通信和大容量MIMO。

5G通信技術是在2G、3G、4G通信技術上發(fā)展其阿里的，屬于蜂窩網(wǎng)絡通信技術的一種。在該通信技術實際應用的過程中，其可以按照供應商的覆蓋區(qū)域，被劃分為多個小的地理區(qū)域。各種聲音和圖像信息可以直接在手機中被數(shù)字化，并由模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為比特流信號來進行傳輸。在實際進行通信的過程中，所有5G通信設備可以通過射頻天線與本地蜂窩當中的自動收發(fā)器來進行通信。在本地通信的過程中，可以直接使用寬帶光纖或者無線回程連接與互聯(lián)網(wǎng)進行連接。于當前的無線通信技術一樣，如果用戶需要從一個蜂窩移動到另外的蜂窩，就需要將他們的移動設備自動切換到新的蜂窩天線當中。

5G通信技術的應用特點。5G通信技術在實際使用的過程中，具有如下的一些特點：

（1）通過對5G通信技術的應用，可以進一步提升客戶的體驗，數(shù)據(jù)的傳輸時間也可以得到大大縮短，用戶可以在更短時間之內(nèi)獲取更加高清的視頻和圖像。

（2）通過5G技術的應用，可以進一步提升通信技術的整體功能，通信覆蓋面積也可以得到進一步擴大。

5G通信技術在實際應用過程中，其最為突出的一個應用優(yōu)勢是其通信速率相對比較高，可以超過10Gbit/s，比互聯(lián)網(wǎng)通信速率更快一些，是4GLTE蜂窩網(wǎng)絡通信速率的100倍。此外，該網(wǎng)絡通信技術的另外一有點是網(wǎng)絡延遲會少，甚至低于1毫秒，是當前4G通信延遲的幾十分之一。該網(wǎng)絡技術在實際應用的過程中，不僅可以為手機提供各種服務，還可以為家庭和辦公網(wǎng)絡提供服務，提升無線通信的市場競爭力。在過去蜂窩技術實際應用的過程中，經(jīng)常只是給手機提供了交底的網(wǎng)絡通信速率。經(jīng)常一個手機發(fā)射塔難以給用戶提供足夠的網(wǎng)絡通信服務能力，還需要有線網(wǎng)絡的配合。

2 5G技術中的關鍵技術

高頻傳輸技術。在5G技術實際使用的過程中，各種通信是在高頻段完成的，如果使用低頻段進行通信，無法滿足5G通信高速率的要求。5G無線通信技術使用高頻傳輸，在這個過程中需要使用射頻器件，對帶寬要求相對比較高，這樣才能充分保證通信的穩(wěn)定性和快速性。在對5G通信技術研究的過程中，需要認真做好高頻傳輸資源的開發(fā)和應用，從而將其傳輸速率高的特點充分發(fā)揮出來。高頻傳輸技術并不是一項非常簡單的技術，其技術開發(fā)難度相對比較高，信號的頻段越高，信號在傳輸過程中的阻礙也就越大。這主要是因為，在高頻信號傳輸?shù)倪^程中，空氣對電磁波的吸收會更多一些，為了保證通信傳輸速度，需要采用直射的方式進行傳播。如果信號在傳輸過程中受到了阻擋，信號損耗就會相對比較大。

LASA技術。在無線通信技術不斷得到推廣應用的今天，通信頻譜資源越來越緊張，對時代的發(fā)展已經(jīng)構(gòu)成了比較大的阻礙。這就需要在未來通信技術的發(fā)展過程中，不斷提升頻率利用率，將頻譜資源充分挖掘處理，這是當前時代發(fā)展對通信技術人員的要求。為了給5G技術的普遍應用奠定一個更好的基礎，相關技術研究機構(gòu)專門提出了LASA技術的概念。該技術實際上是一種大規(guī)模陣列，其服務對象會更加寬泛，可以真正實現(xiàn)空分多址。通過該技術的應用，可以進一步提升對邊緣頻譜的利用程度，將頻譜的通信作用充分發(fā)揮出來。當前在通信產(chǎn)業(yè)應用的無線傳輸技術，還有很多的應用局限性，技術改進空間依然比較大，其在排列方式上還僅限于水平方向。隨著天線數(shù)量的增加，天線尺寸也會進一步增大，這對天線的安裝提出了更高的要求。在對5G通信技術實際應用的過程中，應該進一步加強對多天線傳輸技術的應用，可以直接采用LASA技術來實現(xiàn)對天線的垂直方向排列，避免通信天線在工作過程中出現(xiàn)嚴重的干擾現(xiàn)象，否則就會對信息傳輸效率造成非常直接的影響。

全頻接入技術。通過對5G移動通信技術的應用，可以實現(xiàn)與低頻的混合組網(wǎng)，避免由于人數(shù)過多造成網(wǎng)絡通信擁擠現(xiàn)象的發(fā)生。在過去的移動通信系統(tǒng)中，移動通信頻段會集中在3GHz之內(nèi)，在使用全頻譜接入技術之后，高頻毫米頻率可以提升到27.3GHz，在更大程度上提升了網(wǎng)絡通信的速率。此外，在高頻傳輸段使用的微波元器件尺寸也會更小一些，系統(tǒng)的規(guī)模可以得到有效的縮小，能夠有效滿足5G通信對傳輸速度的要求，在該技術的支持之下，可以實現(xiàn)對信號的遠距離傳輸。

D2D技術。相對于4G無線通信技術，通過對5G通信技術的應用，可以將3G、4G網(wǎng)絡有效融合起來，形成更加多樣化的網(wǎng)絡形式，提供給用戶更多的選擇空間。例如，用戶在實際進行通信的過程中，可以同時使用WLAN和蜂窩這兩種架構(gòu)，這可以通過5G通信技術的應用就可以實現(xiàn)，讓信息在傳輸?shù)倪^程中，形成有效的分流。然而，如果采用這種網(wǎng)絡通信架構(gòu)，對基站建設提出了更高的要求，給通信基站建設提出了更高的要求。為了進一步提升5G通信的穩(wěn)定性，解決基站建設中出現(xiàn)的問題，可以嘗試使用D2D技術。在該技術實際使用的過程中，可以有效降低對基站的依賴，數(shù)據(jù)通信變得更加知己。但D2D技術在終端應用的過程中，需要認真做好通信模式的選擇，根據(jù)網(wǎng)絡互換要求，來進行針對性的選擇。

分發(fā)技術。通過該技術的應用，可以在更大程度上提升5G網(wǎng)絡的應用感受。隨著世界的不斷發(fā)展，人們對開展視頻、圖像業(yè)務的需求不斷增加。為了保證5G技術的實際應用效果，就需要對這些業(yè)務的服務質(zhì)量，引起足夠的重視。為了保證網(wǎng)絡通信傳輸質(zhì)量，可以直接使用分發(fā)技術。內(nèi)容分發(fā)技術是建立在傳統(tǒng)網(wǎng)絡通信技術之上的，其可以通過采用添加虛擬網(wǎng)絡的形式，來進一步豐富網(wǎng)絡層次。保證在5G通信技術的實際使用過程中，能夠提供更加高品質(zhì)的視頻、音頻和圖像業(yè)務服務水平。

3 5G無線通信技術的實際應用

3.1 應用到光場相機當中

在該相機得到5G技術的加持之后，各種光學信息的獲取會變得更加容易，可以有效識別并彌補構(gòu)圖上的各種缺陷，對照片的儲存能力也會變得更強。

3.2 運用到安卓系統(tǒng)當中

當前，移動端的用戶數(shù)量要比客戶端用戶數(shù)量多很多，人們在一部手機上就可以完成各種功能，如在手機上完成移動支付、辦公和娛樂。通過將5G技術應用到安卓移動通信端之后，可以給用戶帶來更好的體驗。在使用5G技術之后，用戶可以直接使用安卓手機來開展數(shù)據(jù)傳輸和下載業(yè)務，各種數(shù)據(jù)下載更加快速，并可以在很大程度上提升通信的安全性。

3.3 兼容性

在5G技術的應用過程中，由于其將4G、3G、2G技術有效融合在了其中，這可以進一步提升對技術的使用體驗。

4 5G無線通信技術的發(fā)展跟蹤

5G通信技術有著非常好的發(fā)展前景，目前已經(jīng)到了實際應用階段，應用效果也非常不錯。在不遠的將來，該技術一定會得到更進一步的普及，并最終同4G一樣，未來一定可以實現(xiàn)全面的商業(yè)化。該技術在未來肯定會被逐漸應用到各種領域當中，能夠與各種設備進行更加方便的連接，如家用電器、工業(yè)設備等。人們接受信息的速度會得到進一步的提升，數(shù)據(jù)的共享也會變得更加容易和方便，網(wǎng)絡通信安全性也可以得到保證。在未來的研究過程中，會進一步挖掘5G通信技術對高頻資源的利用，進一步提升對頻率資源的利用率，避免在信號傳輸過程中出現(xiàn)過多的損耗。在5G技術得到更加全面應用之前，應該認真做好5G技術方案的設計工作，從信息存儲量、信息傳輸速度等各個方面來綜合進行分析和改進，這對提升5G技術應用效果是非常有益的，給人們的生活創(chuàng)造出一個更加理想的環(huán)境，5G網(wǎng)絡通信的覆蓋范圍也會進一步增加，給信息化社會的創(chuàng)建，奠定一個更好的基礎。

5 結(jié)束語

隨著時代的不斷發(fā)展，對通信技術的發(fā)展提出了更高的要求。為了有效解決當前通信技術應用中出現(xiàn)的問題，就應該充分做好5G技術的研究工作，對技術的發(fā)展和應用進行持續(xù)的跟蹤，提升技術的應用效果。