淺析5G無線通信技術發展及應用

武學舉

【摘要】 ? ?5G為第五代移動通信技術，其是在4G技術基礎上的一種完善和創新，很大程度上提升了數據信息的傳輸速度。近年來，隨著5G無線通信技術逐漸融入到人們的日常生活中，其在實際應用中擁有了更高的傳輸效率、數據信息覆蓋率等，在未來通信行業中具有良好的發展前景。文章就從5G無線通信的特點以及相關技術進行分析，以全面來了解5G無線通信技術，通過該技術的發展現狀、發展趨勢掌握其發展前景，并深入闡述其在安卓系統中5G高速度、光場相機中的相關應用。

【關鍵詞】 ? ?5G無線通信技術 ? ?發展現狀 ? ?發展趨勢 ? ?應用

引言：

近年來，隨著我國科學技術的進一步創新、發展，通信技術已發展至5G領域。5G主要是指在4G基礎上增加網絡帶寬，使得網絡速度更快、帶寬更大的無線通信技術，其在推動互聯網快速發展上發揮著重要作用[1-2]。隨著5G無線通信技術的廣泛應用，該技術成為近年來通信技術的研究熱點，且對人們的日常生活、工作產生了深遠的影響。從現階段5G無線通信技術的發展趨勢來看，該技術極大可能成為未來時代無線通信領域的主力軍，并為移動通信的革新提供重要支撐。同時，在移動數據流量暴漲下，5G無線通信技術的推廣會給無線通信技術產生積極作用。因此，了解現階段5G無線通信技術的發展現狀、發展趨勢和具體應用具有重要意義。

一、5G無線通信技術的特點

隨著5G無線通信技術的開放與應用，其特點也越來越凸顯。該技術對頻譜的利用率相對較高，且高頻段的頻譜資源在5G無線通信技術的應用范圍較廣。相較于傳統通信技術，5G無線通信技術的多天線、多用戶、多點、多小區的互組網協作特點更為突出，且能很大程度上提升了信息編碼、點點之間的物理傳輸技術性能，并降低了耗能和成本[3]。同時，5G無線通信技術主要側重無線網絡“軟”配置的設計，而運營商能結合業務流量變化、網絡資源進行調整，進而達到節約成本、降低耗能的目的。同時，5G無線通信技術還具有先進的設計理念，其業務重點為室內通信業務，該技術推動了傳統移動通信系統的理念，使室內無線網絡覆蓋性能進一步提高，并實現業務的完善和拓展。在研究5G無線通信技術中，分析其相關特點對了解該技術現階段的發展具有重要意義。

二、5G無線通信的相關技術

2.1同時同頻全雙工技術

同時同頻全雙工技術是5G無線通信技術的關鍵技術之一，其能在實際應用過程中提高頻率資源的利用效率，并接收來自不同物理信道傳輸的數據信號[4]。在同時同頻全雙工技術下支持下，能通過同一頻率來傳輸、接收數據信號，進而滿足多維度的應用條件，很大程度上避免了通信雙工節點發送信號而引起的干擾問題。同時，這一技術能進一步提高網絡寬帶頻譜利用率，并增加網絡的應用性。可見，該技術在5G無線通信技術中占據著重要地位，要想真正意義上推廣、應用5G無線通信技術，則不能脫離同時同頻全雙工技術的支持。

2.2多天線技術

多天線技術主要是指由多條線路組成的技術，該技術所用的元器件較為復雜，傳輸裝置、接收裝置、配套設備等為主要的元器件。一般情況下，接收裝置的天線會置于相應的應用設備上，傳輸裝置的天線多選擇分布或集中排列形式。在5G無線通信技術中，多天線技術的應用能有效消除自身頻率所產生的干擾，并提升設備的頻譜接收效率，使能量消耗下降，解決小區干擾、掉線、噪聲等問題。同時，5G無線通信技術充分利用多線技術來進一步簡化整體布局和設計，并分散數據信號的傳輸模式，進而改善頻譜利用效率、時間周期等。

2.3智能化技術

智能技術是5G無線通信技術的一大體現，對該技術進行深入分析后發現，云計算的核心作用占據著重要地位。在云計算數據信息網絡的服務器中，5G無線通信技術能和基站建立關聯，并形成數據交換機網絡。通信技術工作人員需結合實際需求，在云計算的儲存功能支持下，能有效完成大數據信息的儲存。

同時，云計算能及時、高效處理所儲存的數據信息，即使在規模較大的基站中，也能根據基站的實際情況準確劃分數據頻段，進而獲得良好的數據信息結果。由此可見，云計算是體現智能化技術優勢的重要內容，在5G無線通信技術，該技術所發揮的工作不容忽視。

2.4空間調制技術

空間調制技術主要是指將每個數據編碼對應到它所需的天線位置，并通過多天線實現合成發送[5]。在空間調制技術下形成了天線的陣列星座圖，且與以往所用的信號星座技術相比，該星座圖能進一步提高數據信息的傳輸速率。雖然空間調制技術主要由多天線構成，但在僅使用一根天線時，其它天線會處于待命狀態，這能在一定程度上保證傳輸效率。同時，在空間調制技術下，各個數據信息會分成兩個字節，并涉及到發射天線的數據、陣列信號星座圖大小等，同時，根據第一個字節能確定工作發射天線，另一個字節則通過天線發送天線陣列信號星座圖信息。

由此可見，空間調制技術屬于一種SSK的振幅、相位的調制技術，在5G無線通信技術的應用過程中占據中重要地位。

2.5多載波技術

在5G無線通信技術中，為了支撐高數據速率，可能需要高達1GHz的帶寬。然而，在部分較低頻段中，無法獲得連續寬帶頻譜資源[6]。因此，如何充分利用這些空白頻譜是5G通信技術設計的重要問題。多載波技術是一種基于濾波器基礎上的技術，其能有解決上述問題。多載波技術作為5G無線通信技術的關鍵技術之一，其能有效實現各子載波帶寬設置、各子載波交疊程度的靈活控制，使相鄰子載波的干擾得到有效控制，并充分利用零散的頻譜資源。同時，各子載波無需同步，檢測、信道估計等均在各子載波上單獨處理。

三、5G無線通信技術發展

3.1發展現狀

從無線通信技術發展來看，未來幾年全球的移動通信量會增加相近20倍，這一龐大的數據對網絡發展帶來了深遠影響。因此，在這些發展背景下，推動5G無線通信技術發展是一個刻不容緩的問題。從現階段的發展現狀來看，5G無線通信技術的網絡傳播速度可達1Gb/s，且數據會是4G技術的一百多倍，簡而言之，在4G技術下需要耗費十幾分鐘下載一部電影，而5G技術下1s就能完成。但5G無線通信技術目前發展尚未完全普及，其還具有更大的發展空間，且下5G無線通信技術下，能享受更快的網速，數據信息獲取更為方便。

3.2發展趨勢

任何事物的發展均會經過千難萬阻，作為第五代移動通信技術，其在發展過程中也會遇到許許多多的難題，尤其在技術開發領域。隨著5G無線通信技術的進一步發展，我國工信部已向中國廣電、中國電信、中國移動、中國聯通發放了商用牌照，這說明我國已進入5G商用時代[7-8]。在未來發展中，5G無線通信技術具有良好的發展前景，具體體現在以下幾點：

第一，在信息安全領域中的發展。隨著網絡的進一步發展，信息安全是人們所關注的重點問題，若在網絡中信息安全性低，則會嚴重降低人們的體驗。因此，為了提高用戶體驗，在未來發展中5G無線通信技術如何對信息進行更為安全的編碼成為了重要的發展趨勢。

第二，在社交領域中的發展。5G無線通信技術在網絡社交領域中應用，能給用戶帶來更為真實的虛擬化體驗，使用戶在網絡世界中獲得良好的社交體驗。

第三，在地下、高空、深海等地域環境復雜的通信中的發展。在數據信息傳輸過程中，其傳輸效率會受到地下、高空、深海等復雜地形的影響。因此，5G無線通信技術的未來發展趨勢，可對這些復雜地形進行進一步探索，以進一步提高網絡數據信息的安全和傳輸質量，獲得更好的通信技術應用價值，并帶來良好的效益。

四、5G無線通信技術的具體應用

4.1安卓系統中5G高速度的應用

從現階段來看，多數移動智能終端所用的系統多以安卓系統為主。安卓系統是在Linux基礎上的自由、開放源代碼操作系統，其在移動設備應用中起到核心作用。安卓系統主要采用分層架構，劃分為應用程序層、應用程序框架層、系統運行庫層、系統內核層四個層次。其中，5G納米核心技術主要應用于系統核心層，以實現安卓基礎性問題、硬件驅動的分離。同時，由于安卓系統開放性的特點，其安全系統在實際應用過程中出現了明顯降低，而5G納米技術具有良好的保密性，應用該技術則能在量子密碼學中提高加密等級，使用戶的信息安全性提高。總之，安全系統是現階段5G無線通信技術的重要應用區域，其具有十分突出的優勢，對安卓系統的發展發揮著重要作用。但對于該技術在安卓系統中的具體應用，仍需開展更為深入的研究、探索，以充分發揮5G無線通信技術的優勢。

4.2光場相機中應用

光場相機主要是指先拍照后對焦的照相設備，其主要原理是利用光場技術作用來，在拍照時僅需進行構圖，無需進行對焦處理，在很大程度上改善了現有相機的拍照方式和習慣。光場相機良好的抓拍優勢，只要拍照對象在焦距范圍內，對焦點則能隨意選擇;同時，光場相機的容量較大，儲存一張照片至少花費200M空間，故在傳輸速度、儲存空間上有著更高的要求。然而，5G無線通信技術所具備的傳輸速度快、儲存量大等優勢，能有效滿足光場相機這一點要求。因此，5G無線通信技術在光場相機中應用具有很大優勢。此外，在光場相機的數據信息安全防衛監控方面，5G無線通信技術具有良好的發展前景。

五、結束語

總而言之，相較于以往的通信技術，5G無線通信技術屬于高速度、低時延、低功耗的新型通信技術。5G無線通信技術發展及應用有利于提高我國通信領域的綜合發展水平，因此，進行5G無線通信技術的發展及應用，了解其相關技術、發展趨勢和具體應用對增強我國通信領域的經濟能力和綜合實力方面具有重要意義。

此外，在這場通信技術變革中，5G無線通信技術具有良好的發展潛力，推動該技術進一步發展，則能讓科技更好地服務于人們的生活、工作。

參 ?考 ?文 ?獻

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