5G無線通信技術(shù)發(fā)展跟蹤與分析

冼慶祺

摘要：本文探討了5G無線通信技術(shù)及特點(diǎn)，分析了5G無線通信中的關(guān)鍵技術(shù)，研究了5G無線通信技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，以及5G無線通信技術(shù)發(fā)展跟蹤。

關(guān)鍵詞：5G無線通信;技術(shù);發(fā)展跟蹤

中圖分類號(hào)：TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2019）08-0021-02

0 引言

當(dāng)下，5G時(shí)代的來臨指日可待，當(dāng)5G時(shí)代到來時(shí)，人們用手機(jī)看視頻、玩游戲的速度將進(jìn)一步加快，不會(huì)再出現(xiàn)延遲，工作模式也可能變?yōu)榧彝マk公，更有甚者會(huì)迎來機(jī)器人的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)無人駕駛，這些都依賴于5G無線通信技術(shù)的深入發(fā)展。為加快5G時(shí)代的到來，必須重視對(duì)5G無線通信技術(shù)發(fā)展的跟蹤與分析，加強(qiáng)對(duì)5G無線通信技術(shù)的研究，以為其全面應(yīng)用奠定扎實(shí)基礎(chǔ)，推動(dòng)社會(huì)的科技發(fā)展，實(shí)現(xiàn)效益最大化。

1 5G無線通信技術(shù)的概念及特點(diǎn)

1.1 5G無線通信技術(shù)

5G無線通信技術(shù)，指的是第五代通信技術(shù)，其是在之前通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的升級(jí)版無線通信技術(shù)。推動(dòng)5G無線通信技術(shù)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力有兩個(gè)：（1）當(dāng)前所使用的4G通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化用處，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境較為穩(wěn)定，驅(qū)使人們朝著下一階段發(fā)展;（2）隨著通信行業(yè)的大力發(fā)展，數(shù)據(jù)時(shí)代下人們對(duì)移動(dòng)數(shù)據(jù)的需求日益增長，現(xiàn)有的通信系統(tǒng)將難以滿足未來的用戶需求，需進(jìn)一步升級(jí)。相較于4G網(wǎng)絡(luò)，5G通信采用了納米技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了信息加密的創(chuàng)新，其在加快信息傳輸速度的同時(shí)，也能有效保障用戶的信息安全。

1.2 5G無線通信技術(shù)的特點(diǎn)

（1）5G技術(shù)提高了用戶的體驗(yàn)感，縮短了數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間，這意味著用戶能夠在最短時(shí)間內(nèi)獲取高清視頻、圖像;（2）5G技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)多用戶服務(wù)，提升了通信技術(shù)的整體功能，而且所覆蓋的面十分廣泛;（3）5G技術(shù)具有良好的兼容性，并且能自動(dòng)審核和過濾無效的信息，減少電池?fù)p耗，延長電池壽命。

2 5G無線通信中的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 關(guān)鍵技術(shù)之高頻傳輸

5G無線通信技術(shù)需要在高頻段進(jìn)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(shù)的需求。5G無線通信技術(shù)采用高頻傳輸，是因?yàn)槠湫枰€(wěn)定的射頻器件，極高要求的寬帶，如此才能發(fā)揮出5G無線通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，保障5G無線通信的穩(wěn)定性和快速性。在研究5G無線通信技術(shù)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)重視對(duì)高頻傳輸資源的開發(fā)和應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)5G時(shí)代的快速傳輸。高頻傳輸技術(shù)，并不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的技術(shù)，其具有一定的開發(fā)難度，首要難點(diǎn)在于當(dāng)頻段越高時(shí)，傳輸所受到的阻礙就越多，信號(hào)會(huì)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(huì)產(chǎn)生過量損耗，導(dǎo)致信號(hào)減弱。

2.2 關(guān)鍵技術(shù)之D2D技術(shù)

相較于4G無線通信技術(shù)來說，5G無線通信技術(shù)的特點(diǎn)在于其能夠?qū)?G、4G及其他通信網(wǎng)絡(luò)形式融合起來，形成多樣化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可供用戶自行選擇。現(xiàn)在用戶所使用的WLAN和蜂窩是兩種分開的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，但5G無線通信時(shí)代將會(huì)把二者結(jié)合起來，有效分流。這種全新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)形式，對(duì)基站的要求很高，也給基站的建設(shè)帶來了巨大挑戰(zhàn)。為推動(dòng)5G無線通信技術(shù)的穩(wěn)定應(yīng)用，解決基站問題，提出了D2D技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)直接規(guī)避了基站的作用，無需利用基站就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。但最終D2D技術(shù)在終端上以何種通信模式呈現(xiàn)，還需要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)交互來定。

2.3 關(guān)鍵技術(shù)之LASA技術(shù)

在無線通信發(fā)展的今天，頻譜資源逐步遞減，已經(jīng)成為當(dāng)前最大的問題之一。如何提高頻譜資源利用率，有效發(fā)揮頻譜資源的作用，是急需面對(duì)的挑戰(zhàn)。為迎接5G時(shí)代的到來，有關(guān)技術(shù)研究機(jī)構(gòu)提出了LASA技術(shù)。所謂LASA技術(shù)是一種大規(guī)模陣列，其服務(wù)對(duì)象不僅限于一個(gè)用戶，可以實(shí)現(xiàn)空分多址。這一技術(shù)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(chǎn)業(yè)中所使用的多天線傳輸技術(shù)，還有待進(jìn)一步改進(jìn)，其在排列形式上僅限于水平方向，隨著天線數(shù)目的增加，天線中尺寸也會(huì)增大，這不利于天線的安裝。5G無線通信技術(shù)的應(yīng)用，要求采用全新的多天線傳輸技術(shù)，利用LASA技術(shù)來實(shí)現(xiàn)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(guān)鍵技術(shù)之內(nèi)容分發(fā)技術(shù)

這項(xiàng)技術(shù)將直接關(guān)系到用戶使用5G網(wǎng)絡(luò)的體驗(yàn)感。隨著人們對(duì)視頻、圖像等業(yè)務(wù)的需求不斷增加，5G無線通信技術(shù)要想取得用戶的肯定，就必須重視這些業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。為保持高質(zhì)量的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸，解決大流量傳輸問題，可以采用內(nèi)容分發(fā)技術(shù)。內(nèi)容分發(fā)指的是基于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，添加智能虛擬網(wǎng)絡(luò)，使其產(chǎn)生新的網(wǎng)絡(luò)層次。在應(yīng)用5G時(shí)，保障移動(dòng)客戶端用戶視頻、音頻和圖像等業(yè)務(wù)服務(wù)水準(zhǔn)，避免出現(xiàn)延遲和不流暢現(xiàn)象。

3 5G無線通信技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

（1）應(yīng)用于光場(chǎng)相機(jī)。這類相機(jī)在有了5G技術(shù)的加持后，其可以準(zhǔn)確的記錄所獲取的光學(xué)信息，彌補(bǔ)構(gòu)圖上的缺陷，實(shí)現(xiàn)有效的抓拍，并且能夠儲(chǔ)存大量的照片，支持快速傳輸。（2）運(yùn)用在安卓系統(tǒng)中。現(xiàn)如今，移動(dòng)端的用戶要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于客戶端用戶，人們只靠一臺(tái)手機(jī)便能完成基本的娛樂、辦公和支付等。因此在安卓系統(tǒng)的移動(dòng)設(shè)備中使用5G技術(shù)，可為用戶帶來更為高效和廣泛的服務(wù)。有了5G技術(shù)的支持，用戶在利用安卓手機(jī)或平板進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和下載時(shí)，能夠快速完成，并且加強(qiáng)了安卓系統(tǒng)的安全性。（3）兼容性應(yīng)用。指的是在5G技術(shù)環(huán)境下，可以兼容4G、3G、2G等其他無線通信技術(shù)，也包括Wi-Fi的使用。這能夠避免資源的浪費(fèi)[1]。

4 5G無線通信技術(shù)發(fā)展跟蹤

5G無線通信技術(shù)有著良好的發(fā)展前景，從2013年的研發(fā)至今已取得了一定成果，預(yù)期于2020年能夠被應(yīng)用。在未來5G技術(shù)的應(yīng)用過程中，將會(huì)逐步普及這項(xiàng)技術(shù)，并最終同4G一樣實(shí)現(xiàn)全面商業(yè)化。其將被廣泛應(yīng)用于社會(huì)各行各業(yè)中，會(huì)與除移動(dòng)設(shè)備外的其他設(shè)備相連接，如家用電器、工業(yè)設(shè)備等。人們傳輸和接收數(shù)據(jù)信息的速度大大提高，數(shù)據(jù)資源得到共享，而且網(wǎng)絡(luò)安全性也將高于4G無線通信網(wǎng)絡(luò)。在接下來的研究和發(fā)展過程中，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步挖掘5G無線通信技術(shù)對(duì)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(fèi)。在5G技術(shù)全面應(yīng)用前，應(yīng)當(dāng)不斷地完善5G技術(shù)使用方案，做好規(guī)劃，要從信息存儲(chǔ)量、信息傳輸速度等各個(gè)方面進(jìn)行綜合分析和改進(jìn)，以提高5G技術(shù)的業(yè)務(wù)能力，為人們的生活提供更加便捷的環(huán)境，推進(jìn)5G通信網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模覆蓋，從而為實(shí)現(xiàn)社會(huì)信息化貢獻(xiàn)一份力量[2]。

5 結(jié)語

現(xiàn)階段，我國對(duì)5G無線通信技術(shù)的研究已經(jīng)有了初步發(fā)展，形成了穩(wěn)定而較為完善的體系，但離實(shí)際應(yīng)用仍有一步之遙。為使5G無線通信技術(shù)在未來能夠普及應(yīng)用于社會(huì)中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)5G無線通信技術(shù)的研究，清楚地認(rèn)識(shí)當(dāng)前5G無線通信技術(shù)的不足之處，并加以改進(jìn)，不斷地研習(xí)，以提高其穩(wěn)定性和實(shí)際應(yīng)用效果，從而推動(dòng)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，加快城市信息化進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)

[1] 顧煉.基于新時(shí)期發(fā)展分析5G無線通信技術(shù)發(fā)展跟蹤與應(yīng)用[J].數(shù)字通信世界，2018（11）：43-44.

[2] 許艷.5G無線通信技術(shù)與發(fā)展趨向[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)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