5G移動通信技術在信息服務中的應用

*通訊作者：戚家元，1983年11月，男，漢族，貴州黃平人，就職于重慶信科設計有限公司，中級工程師，本科。研究方向：通信工程及信息化。

摘 要：近年來，隨著移動技術的快速發展，數據需求量的迅猛增加，催生了5G通信技術，以滿足人們日益增長的網絡信息需求，依靠5G技術廣鏈接和高速率特點，雖然尚未大面積推廣，但已備受社會的關注。在現代信息化技術不斷發展的今天，5G技術的推廣運用，為社會發展、人們生產生活提供了更加便捷、快速的數據環境。本文分析5G無線通信技術的概念，探討5G技術在各行業、各領域的運用。

關鍵詞：5G無線通信技術;特征;優勢;關鍵技術;未來發展

一、引言

隨著科學技術的快速發展，傳統的網絡技術已逐漸不能適應現代技術的發展需求，這就需要更科學的管理方法，5G無線通信系統便是更好的選擇。

5G無線通信系統既能使信息迅速傳播，又能對問題進行系統分析。為了使5G無線通信系統更好地為公眾服務，就需要它的科研隊伍時刻關注著5G無線通信系統的發展，不斷地解決5G無線通信系統中所出現的問題。

二、5G網絡的內涵及特點

5G無線通信網絡的全稱是第五代移動通信網絡技術，是一種全新的網絡技術，不同國家對其定義不同，發展至今，也沒有統一的定義。國際上普遍認為，5G無線通信網絡是現有4G無線通信網絡的延伸，其通信速度遠遠大于4G無線通信網絡，網速可達到4G無線通信網絡難以企及的10 Gb/s。雖然5G無線通信網絡依然是全球范圍研究的熱門話題，但就目前5G無線通信網絡的發展現狀來看，在短期內還無法實現大面積普及。和4G無線通信網絡相比，5G無線通信網絡具有明顯的特點，主要體現在以下幾個方面。

（一）具有很高的傳輸速率

5G無線通信網絡全球范圍內近年來才興起第一種高端技術，通過多年的技術完善和創新，其傳輸速率越來越高，每秒的傳輸速率達到幾十Gb，這是4G無線通信網絡難以比擬的[1]。

（二）具有很強的兼容性

5G無線通信網絡中融入了很多先進的無線技術和高精尖技術，是一種綜合性非常強的新興技術。可兼容很多技術和設備，這也是很多專家和學者非?？春?G無線通信網絡，并全身心地投入到5G無線通信網絡研發中的關鍵。

（三）具有更低的功耗比

在應用5G無線通信網絡時，需要多個小任務的共同支持，其中電子郵件程序就是重中之重，為全面提升電子郵件更新的及時性，會向服務器持續不斷的發送請求，而且可對運行中浪費的電量進行自動審核，阻止那些無應用程序繼續運行，從而降低電量的損耗速度，延長電池的使用壽命。

三、5G無線通信技術的運用分析

（一）5G技術和云計算的協同發展

5G技術的快速發展，與其他技術進步無法分離，尤其是互聯網新技術。在信息時代，各類先進技術的有效運用，提升了信息共享安全性。處于這種背景下，云計算技術獲得了更好更快的發展。在云計算中，所使用終端與移動設備的數據交換過程中，經常發生網絡延時問題，無法確保網絡信息及時傳遞;5G技術的運用，實現了低延時和高速率，能夠快速處理數據信息，減少延時率，為云計算終端、移動設備提供了重要保障，提升了信息共享力度。在云計算發展進程中，依托5G技術的優勢，可促進云計算架構和服務質量的有效提升。此外，通過云計算的轉型升級，可為5G技術的智能化發展奠定了設施基礎和服務效能[2]。

（二）5G技術和光場技術的有機融合

在光場相機運用中，主要依靠光場技術，通過先照再對角模式實現成像。照相時，使用者只需考慮照片構圖和藝術美感，無需考慮對焦。在拍攝時，需記錄拍攝范圍的所有光學信息，所以拍攝照片的儲存空間需求較大，對儲存空間、數據傳輸有著更高要求。通過5G技術的運用，可依托大容量、高速率優點，滿足數據傳輸和儲存的要求。同時，通過5G技術的支持，光場技術呈現廣闊的發展前景。

（三）推動物聯網發展

在物聯網建設中，需依靠傳統通信網絡和互聯網，通過普通物理對象，建立互通、互聯網絡。然而，現在的物聯網流通通訊呈現小數據和低耗能特點，不能有效實現萬物互聯。使用5G技術，可依托其廣鏈接和高速率優點，推動物聯網技術的發展，使其能夠在醫療和交通等領域，逐漸擴大應用規模[3]。

四、5G無線通信技術的關鍵技術與未來發展分析

（一）高頻傳輸通信技術

5G無線通信技術的研究與發展中，高頻段傳輸技術不僅是其關鍵技術之一，也是其重要的發展方向。當前，隨著對5G無線通信技術研究開展的不斷深入，已經有企業針對5G無線通信技術進行高頻段（28 GHz～37 GHz）傳輸技術測試和研究，且取得了較為顯著的研究成果。值得注意的是，高頻傳輸通信技術在5G無線通信技術研究中的應用實現，在實現無線通信網絡的數據傳輸信息傳遞效率等問題解決上，具有十分重要的作用和影響。

在高頻傳輸通信技術的研究和應用中，仍然存在有較多的問題和不足。其中包括高頻段信號傳輸中容易受空氣吸收損耗的影響以及信號頻段的設置過高等問題，同時導致無線通信中的電磁波路徑損耗明顯提升，引起數據傳輸中的不穩定情況發生[4]。

（二）毫米波高頻段通信技術

最有效的解決通信難題的方法是毫米波高頻通信技術，它主要是利用信息技術進行反饋，再針對反饋來的問題采取一系列的解決措施，這樣就可以解決在通信中遇到的所有問題，使通信更受人們的歡迎，更好地服務于大眾。采用毫米波高頻通信技術檢測到的信息，可以提高檢測速度和精度，避免人工檢測誤差，提高工作效率[1]。

此外，毫米波高頻段通信技術能夠在短時間內分析出通信工程中存在的問題。而且還能夠在短時間內進行多次檢測，這是其他通信技術所不具備的。毫米波高頻段通信技術的便利之處在于，在通信工程中出現問題時，可以從多個角度進行重復檢測和綜合分析，及時發現問題并予以糾正。這不僅是解決通信工程中出現問題的辦法，這也是解決5G網絡中出現問題的一種辦法。

（三）全雙工技術

全雙工技術也是5G無線通信網絡應用的關鍵技術之一，指的是通信允許數據能夠在兩個方向上同時傳輸，可看成是兩個單工通信方式的有效結合，可同時進行信號上雙向傳輸。比如A向B傳輸的同時，B也向A傳輸，是一種瞬時同步的四線制數據傳輸方式，具有同頻、同時、雙向傳輸的特點。將此項技術應用到5G無線通信網絡中，可大幅度提升5G無線通信網絡頻譜的利用率。同時豐富5G無線通信網絡中的頻譜資源。

但由于全雙工技術是一種比較先進的技術，就目前發展現狀而言，其應用還不夠理想，依然存在一些問題亟待解決。比如在應用全雙工技術時，信號的接收和發送存在較大的差異;容易受到自然界干擾的影響。為避免發生這兩個問題，提升5G無線通信網絡運行的穩定性，可采用全雙工技術、MIMO技術和其他組網技術聯合使用的方法，這三種技術相互融合，才能彌補缺點，充分發揮出全雙工技術的優勢和作用[2]。

（四）D2D技術

D2D技術作為5G無線通信技術中的一項關鍵技術，它能夠對5G無線通信網絡中設備和設備之間的直接通信進行有效支持，并在設備交互與數據通信傳輸中克服傳統無線通信對信息基站和中繼站的依賴，最終實現無線設備網絡的接入范圍擴展和連接方式優化提升，并有效降低無線網絡的系統建設成本，促進其數據通信與傳輸的整體效益提升。其中，傳統的無線通信網絡建設與數據通信傳輸中，是以基站作為中心對數據通信傳輸網絡的信號覆蓋進行支持，具體應用中通過中繼站對基站傳輸信號的接收來滿足其數據通信與傳輸的需求[3]。

上述傳統的無線通信網絡建設與數據連接方式中，對基站與中繼站的位置在無線通信網絡中屬于固定位置情況，同時會導致其網絡結構存在較大的局限和不利影響，并且進行基站建設中投入的資金情況，對建設網絡的覆蓋范圍有著重要的制約作用。

因此，對D2D技術及其在5G無線通信網絡建設中的應用進行研究，以實現5G通信技術支持下的無線通信網絡建設和數據通信傳輸支持，能夠有效滿足人們不斷增長數據通信與傳輸需求，具有十分積極的作用和意義。如下圖1所示的5G直播視頻采集終端的網絡拓撲結構中就采用了D2D技術。

五、結語

隨著社會經濟發展與科學技術的不斷提升，對新時期的通信技術也提出了更高的要求。其中，5G技術作為一種先進的通信技術，在無線通信領域應用，對無線通信技術的不斷研究和發展有著非常積極的作用和影響。因此，對5G無線通信技術及其未來發展研究，以促進5G技術在無線通信領域的進一步應用和發展，具有十分突出的重要作用和意義。

參考文獻：

[1]皮和平.5G無線通信技術的關鍵技術應用研究[J].通信電源技術， 2019，36（2）：215-216.

[2]張榮濤.蜂窩結構和5G無線通信網絡關鍵技術研究[J].信息通信， 2020，206（2）：218-219.

[3]邱新平.面向5G無線通信系統的關鍵技術探討[J].中外企業家， 2020，671（09）：149-149.

[4]朱明.蜂窩結構與5G無線通信網絡關鍵技術探討[J].數字通信世界， 2019，000（002）：45，47.