5G無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用分析

王冰倩

摘要：智能設(shè)備的大幅度增多使得原有無(wú)線通信技術(shù)已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)有需求，5G無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。本文分析了5G無(wú)線通信技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)，研究了5G無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：5G無(wú)線通信技術(shù);高頻傳輸;通信網(wǎng)絡(luò)

中圖分類(lèi)號(hào)：TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2018）12-0035-01

0 引言

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展推動(dòng)著無(wú)線通信技術(shù)的進(jìn)步，加上近年來(lái)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐漸變得越來(lái)越成熟，可以預(yù)見(jiàn)，無(wú)線通信技術(shù)將會(huì)是2020年之后的移動(dòng)通信的主流技術(shù)。為了滿足相關(guān)產(chǎn)業(yè)的需要，5G技術(shù)要兼具低成本、低功耗和高可靠性的特點(diǎn)，傳輸速度相比于現(xiàn)有4G無(wú)線通信快數(shù)十倍，流量接入密度和頻譜密度大幅度提高，頻譜效率大幅度加快，提高了用戶體驗(yàn)。專(zhuān)家指出，預(yù)計(jì)在2020年，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與5G技術(shù)相結(jié)合，將會(huì)在智能家居，智慧城市以及生產(chǎn)生活中的其他領(lǐng)域都將展開(kāi)廣泛應(yīng)用，虛擬現(xiàn)實(shí)、超清視頻或體感游戲在新技術(shù)的推動(dòng)下將會(huì)得到再一次躍升。當(dāng)然，這些交互式的移動(dòng)應(yīng)用服務(wù)的體驗(yàn)好壞對(duì)無(wú)線接入帶寬和信息傳輸效率提出了極高的要求。因此，本文分析5G通信網(wǎng)絡(luò)中需要實(shí)現(xiàn)哪些關(guān)鍵技術(shù)，探討技術(shù)應(yīng)用具有十分重要的作用。

1 5G無(wú)線通信技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)分析

1.1 網(wǎng)絡(luò)共存通信技術(shù)

5G無(wú)線通信技術(shù)在為人們的生活帶來(lái)便利的同時(shí)，旨在構(gòu)建多種通信方式共存的網(wǎng)絡(luò)共存通信技術(shù)，這也是5G無(wú)線通信技術(shù)在未來(lái)發(fā)展的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)都需要考慮的十分重要的技術(shù)。根據(jù)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)在發(fā)展的的過(guò)程中出現(xiàn)的不斷發(fā)展和轉(zhuǎn)變的過(guò)程，網(wǎng)絡(luò)共存通信應(yīng)包括4G和5G通信技術(shù)之間的相互結(jié)合，各項(xiàng)技術(shù)之間進(jìn)行無(wú)縫鏈接。基于此，新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)應(yīng)當(dāng)以多種通信方式并存為目標(biāo)，展開(kāi)分流式作業(yè)方式，實(shí)現(xiàn)通信規(guī)劃目標(biāo)。插除此之外，網(wǎng)絡(luò)共存通信技術(shù)的不斷發(fā)展為人與人，人與機(jī)器以及機(jī)器與機(jī)器之間通信的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)[1]。

1.2 高頻傳輸通信技術(shù)

現(xiàn)階段，無(wú)線通信多是在低頻段的頻譜中進(jìn)行，但隨著通信技術(shù)應(yīng)用的不斷增多，低頻段頻譜的應(yīng)用也越來(lái)越緊張，影響5G通信技術(shù)找到合適的頻段。拓展利用高頻段頻譜發(fā)展5G技術(shù)，避免了低頻段頻譜中的擁堵，具有更多的資源優(yōu)勢(shì)，有利于實(shí)現(xiàn)短距離的高速傳輸。因此，調(diào)整5G通信技術(shù)的傳輸帶頻譜寬度，調(diào)整5G通信網(wǎng)絡(luò)中射頻器的工作頻率成為實(shí)現(xiàn)5G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題之一。然而，電磁波在傳輸中仍具有很大的局限性，這在一定程度上阻礙了高頻傳輸技術(shù)的發(fā)展。

1.3 超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)

隨著信息化和智能化的不斷進(jìn)步，5G網(wǎng)絡(luò)也勢(shì)必緊隨智能信息技術(shù)的腳步，逐漸發(fā)展成為多元化，寬帶化以及智能化網(wǎng)絡(luò)。2020年之后，智能設(shè)備將大規(guī)模涌入工業(yè)，服務(wù)業(yè)以及其他行業(yè)，智能終端的數(shù)量不斷增多，也促使數(shù)據(jù)流量實(shí)現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)，這對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)及覆蓋面積提出更高的要求。為此，可利用減小網(wǎng)絡(luò)基站小區(qū)半徑，提高節(jié)點(diǎn)密度，加大節(jié)點(diǎn)數(shù)量等方式適應(yīng)流量的大幅度增長(zhǎng)。即超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用成為適應(yīng)5G無(wú)線通信技術(shù)的又一關(guān)鍵技術(shù)。在超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模節(jié)點(diǎn)協(xié)作的基礎(chǔ)是要準(zhǔn)確地得到相鄰節(jié)點(diǎn)，但是對(duì)著部署密度的逐漸增加，小邊界的個(gè)數(shù)也在急劇增加，并且形狀具有不規(guī)則性，這就使得切換的頻率和復(fù)雜度大大增加。在增加了部署難度的同時(shí)，通信成本也大幅度提高，因此，為了滿足移動(dòng)性的實(shí)際需求，切換算法要進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新。

1.4 開(kāi)展內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)

在將來(lái)，5G技術(shù)的應(yīng)用會(huì)使得音頻、圖像和視頻的業(yè)務(wù)量劇增，隨之而來(lái)的是網(wǎng)絡(luò)流量的急劇增長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)的服務(wù)質(zhì)量也會(huì)收到影響。由于網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸時(shí)往往會(huì)受到阻塞，數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中存在延遲，而且大量數(shù)據(jù)的涌入會(huì)對(duì)服務(wù)器等產(chǎn)品提出更高的要求，所以只單單利用增加帶寬的方法無(wú)法并不能解決這一問(wèn)題，因此，如何在保證用戶體驗(yàn)的基礎(chǔ)上如何將大量流量進(jìn)行疏通成為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商急需解決的又一重要方面。內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)即智能虛擬網(wǎng)絡(luò)，是在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上增加的新層次，在5G技術(shù)的應(yīng)用中，用戶對(duì)于移動(dòng)業(yè)務(wù)需求量和服務(wù)質(zhì)量的需求都會(huì)不斷提高，CDN技術(shù)能夠滿足用戶信息的快速傳輸，還能夠解決網(wǎng)絡(luò)阻塞的難題，這成為5G技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一。

2 5G無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用

2.1 高速下載和傳輸

和硬盤(pán)這類(lèi)傳統(tǒng)的移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)相比，5G的傳輸速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這類(lèi)介質(zhì)的傳輸速度，因此在5G網(wǎng)絡(luò)中這類(lèi)存儲(chǔ)設(shè)備的使用率將會(huì)大大降低，甚至被淘汰。

（1）在安卓系統(tǒng)中。安卓系統(tǒng)作為一種基于開(kāi)放性代碼進(jìn)行開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)，在當(dāng)前的智能手機(jī)和平板電腦等移動(dòng)設(shè)備中的應(yīng)用很廣泛。和其他操系統(tǒng)的架構(gòu)類(lèi)似，安卓系統(tǒng)也具有四個(gè)分層架構(gòu)，分別是程序框架層、應(yīng)用程序?qū)印⑾到y(tǒng)內(nèi)核層以及系統(tǒng)運(yùn)行庫(kù)層。5G的納米技術(shù)能夠應(yīng)用在安卓系統(tǒng)的內(nèi)核層中，實(shí)現(xiàn)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)和系統(tǒng)基礎(chǔ)文件可以相互分離。通過(guò)5G技術(shù)，能夠?qū)⒂脖P(pán)驅(qū)動(dòng)從云端快速同步到終端當(dāng)中，不僅能夠大大提高數(shù)據(jù)的讀取速度，而且還能夠充分利用終端的存儲(chǔ)空間，提高硬件設(shè)備的性能，除此之外，利用5G技術(shù)還能夠大大提高安卓系統(tǒng)的安全性，保護(hù)用戶的數(shù)據(jù)安全。（2）在光場(chǎng)相機(jī)中。光場(chǎng)相機(jī)和普通的相機(jī)的工作原理不同，它先進(jìn)行拍照操作，然后再對(duì)焦，并不關(guān)注照片的清晰度，這就使得照片的容量變得非常大，一張照片大小往往在200M左右，5G技術(shù)的高速存儲(chǔ)功能夠很好地解決光場(chǎng)照片容量較大的問(wèn)題，提高相機(jī)的工作性能[2]。

2.2 高兼容性應(yīng)用

5G技術(shù)能夠很好地兼容4G、3G和2G的通信協(xié)議和Wi-Fi通信技術(shù)，具有較高的兼容性，提高資源的利用率。目前，近距離無(wú)線技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，5G技術(shù)能夠兼容該技術(shù)，并且安全性能很好，因此以比特幣為代表的基于5G技術(shù)的無(wú)線支付概念產(chǎn)品也隨之出現(xiàn)。比特幣是通過(guò)開(kāi)源P2P軟件生產(chǎn)的一種虛擬貨幣利用對(duì)網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)形成的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)發(fā)生的交易行為進(jìn)行有效地管理登記。因?yàn)楸忍貛啪哂蠵2P去中心化的特征，實(shí)現(xiàn)的算法較為困難，這就使得比特幣的數(shù)量是有限的，不可能被大量生產(chǎn)，也不可能被人為操控，能夠維持本身較高的價(jià)值，使得比特幣可以作為一種新的支付方式[3]。因?yàn)?G技術(shù)具有較高的安全系數(shù)，將其應(yīng)用在比特幣等新概念產(chǎn)品中，能夠大大提高交易的安全性。

3 結(jié)語(yǔ)

5G通信技術(shù)自被提出以來(lái)就引發(fā)各界關(guān)注，各國(guó)政府和世界各大公司爭(zhēng)相開(kāi)展相關(guān)研究以保證自己抓緊發(fā)展的趨勢(shì)，應(yīng)對(duì)未來(lái)發(fā)展潮流，我國(guó)更是對(duì)這一技術(shù)的突破做出大量努力，提出相關(guān)政策。本文通過(guò)分析5G無(wú)線通信技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)，簡(jiǎn)要介紹技術(shù)在傳輸下載以及兼容性方面的優(yōu)勢(shì)，為5G技術(shù)下來(lái)的的研究提供一個(gè)大致的方向。

參考文獻(xiàn)

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Development and Application Analysis of 5G Wireless Communication Technology

WANG Bing-qian

（No. 1 Middle School of Chiping County ， Liaocheng Shandong? 252100）

Abstract：With the rapid increase of intelligent devices， the original wireless communication technology has been unable to meet the existing needs， and 5G wireless communication technology emerged as the times require. This paper analyses the key technologies of 5G wireless communication technology， and studies the application of 5G wireless communication technology.

Key words：5G wireless communication technology; high frequency transmission; communication network