5G無(wú)線通信技術(shù)概念分析及其應(yīng)用研究

黃小凱

（湖北省電子信息產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院，武漢 430061）

現(xiàn)如今，5G無(wú)線通信成為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的主流，讓全球網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫連接成為可能并將得到廣泛應(yīng)用。3GPP定義了5G應(yīng)用場(chǎng)景的三大方向：移動(dòng)寬帶增強(qiáng)（eMBB）、大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)（mMTC）、超高可靠超低時(shí)延通信（uRLLC）。其中，大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)就將應(yīng)用5G無(wú)線通信技術(shù)。在今后發(fā)展中，應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)該研究從而為5G發(fā)展創(chuàng)造條件，給予技術(shù)支持。

1 5G無(wú)線通信技術(shù)概念分析

5G無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用了無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，讓無(wú)線通信技術(shù)更加科學(xué)化。5G無(wú)線通信中的納米技術(shù)融入網(wǎng)絡(luò)中成為無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)通信工程重要內(nèi)容，納米技術(shù)給予保護(hù)，保證了數(shù)據(jù)傳輸安全。在今后發(fā)展中，5G無(wú)線通信技術(shù)兼容了以往4G、3G、2G技術(shù)優(yōu)勢(shì)，降低運(yùn)行管理時(shí)的能量損失，保證傳輸效率。如果在數(shù)據(jù)信息輸送時(shí)受到影響就會(huì)給予數(shù)據(jù)信息保護(hù)，構(gòu)建多樣化網(wǎng)絡(luò)核心平臺(tái)。另一方面，該種技術(shù)中5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為人們生活提供了便利條件，滿足人們生活要求。5G無(wú)線通信技術(shù)也得到了范圍擴(kuò)大，提高上網(wǎng)體驗(yàn)。同時(shí)，智能化服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)迅速提升為人們提供了多樣化的通信質(zhì)量服務(wù)。在今后發(fā)展中，應(yīng)廣泛應(yīng)用原有無(wú)線頻率，實(shí)現(xiàn)技術(shù)提升。此外，也要學(xué)會(huì)應(yīng)用豐富的資源與平臺(tái)，提升5G無(wú)線通信技術(shù)水平。

2 5G無(wú)線通信技術(shù)優(yōu)勢(shì)

2.1 兼容性廣泛

5G無(wú)線通信技術(shù)融合了2G、3G、4G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，兼容不同種網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)且接入BLUETOOTH、WIFI等無(wú)線技術(shù)展開(kāi)通信服務(wù)，讓5G通信技術(shù)兼容多種技術(shù)；特別是網(wǎng)絡(luò)支付確保了支付操作安全、穩(wěn)定。

2.2 數(shù)據(jù)傳輸更加迅速

5G無(wú)線通信技術(shù)作為一種先進(jìn)的移動(dòng)通信技術(shù)，其傳輸速度是4G通信傳輸?shù)?0倍，傳輸速度更快。結(jié)合5G無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用效果看，如果波段在28GHz其傳輸速度可達(dá)到1Gbps，相比于4G通信技術(shù)，數(shù)據(jù)信息輸送速度只有75Mbps且非對(duì)稱(chēng)的信息輸送只有2Mb/s。

3 5G無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用

3.1 5G無(wú)線通信關(guān)鍵技術(shù)概念

5G無(wú)線通信關(guān)鍵技術(shù)中，MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）與D2D（device to device）是其重要組成部分。首先，MIMO技術(shù)分為多端口輸入和輸出技術(shù)，經(jīng)過(guò)對(duì)其發(fā)射功率的復(fù)用與通信寬帶的復(fù)用讓無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)性能更為優(yōu)化。在過(guò)去，MIMO僅能完成單點(diǎn)對(duì)單點(diǎn)；隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，現(xiàn)如今已經(jīng)可以完成單點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)。實(shí)際操作流程為：多個(gè)天線位于發(fā)射端，符合時(shí)頻資源條件下空間多路復(fù)用增益提升，提高通信鏈路穩(wěn)定性，通信系統(tǒng)接受量也將不斷的擴(kuò)大?，F(xiàn)階段，有學(xué)者針對(duì)集中設(shè)置天線展開(kāi)深入分析，也有專(zhuān)家提出接入云無(wú)線接入網(wǎng)從而得到新的MIMO系統(tǒng)。若該系統(tǒng)研發(fā)成功將推動(dòng)5G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。

其次，D2D技術(shù)，是兩個(gè)對(duì)等的用戶(hù)之間直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的一種通信方式，即同一基站下的兩個(gè)用戶(hù)，相互進(jìn)行通信，數(shù)據(jù)將不再通過(guò)基站轉(zhuǎn)發(fā)，而是直接從終端到終端。5G無(wú)線通信技術(shù)的直接作用是對(duì)蜂窩系統(tǒng)的輔助，讓無(wú)線數(shù)據(jù)流量得到了提升。D2D可以展開(kāi)資源簡(jiǎn)化且避免受到外部環(huán)境影響，傳輸效率的提高節(jié)約了成本投入。D2D技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中要注意協(xié)調(diào)無(wú)線資源管理與通信即時(shí)性，這也是D2D技術(shù)的核心。該問(wèn)題如果得到解決，D2D技術(shù)在5G無(wú)線通信中也會(huì)得到全面應(yīng)用。

3.2 5G無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用

安卓系統(tǒng)將開(kāi)放源代碼與Linux作為基礎(chǔ)，多應(yīng)用在平板、計(jì)算機(jī)。其中，安卓系統(tǒng)也通過(guò)分層結(jié)構(gòu)劃分為4層即：應(yīng)用程序、結(jié)構(gòu)層、運(yùn)行層、內(nèi)核層。分層結(jié)構(gòu)應(yīng)用在5G納米核心技術(shù)中多處于系統(tǒng)內(nèi)核層，分離安卓基礎(chǔ)文件和硬件的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。5G通信技術(shù)的高速傳輸確保了云儲(chǔ)存端和終端完成了硬件驅(qū)動(dòng)，減小儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)信息空間；同時(shí)提升了終端硬件外設(shè)裝置多樣性。安卓系統(tǒng)呈現(xiàn)較強(qiáng)的開(kāi)放性，繼而衍生出傳輸危險(xiǎn)。對(duì)此，通過(guò)5G通信技術(shù)的納米技術(shù)有效對(duì)通信加密，融入量子密碼學(xué)技術(shù)確保信息輸送安全，保護(hù)安卓終端設(shè)備穩(wěn)定性。

4 5G無(wú)線通信技術(shù)研究分析

5G通信技術(shù)作為一種新型技術(shù)將原有無(wú)線技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合，迎來(lái)一場(chǎng)新的技術(shù)突破。5G無(wú)線通信技術(shù)更加輕巧，安裝簡(jiǎn)單。現(xiàn)如今，5G無(wú)線通信技術(shù)已經(jīng)成為重要研究課題，一些互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)也逐漸優(yōu)化自身通信技術(shù)系統(tǒng)推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新。不過(guò)，想要進(jìn)一步擴(kuò)大5G無(wú)線通信技術(shù)市場(chǎng)份額，還應(yīng)加大對(duì)5G通信技術(shù)的推廣。

第一，理念創(chuàng)新。眾所周知，5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)是全部通信技術(shù)的核心，要求在研發(fā)過(guò)程中注意兼容室內(nèi)無(wú)線覆蓋與室外覆蓋，這也是傳統(tǒng)通信設(shè)計(jì)所不及的。第二，增加頻率利用率。根據(jù)現(xiàn)階段發(fā)展看，5G無(wú)線通信技術(shù)會(huì)融入高頻率的赫茲，充分應(yīng)用在日常生活中。不過(guò)，基于總體上來(lái)說(shuō)國(guó)內(nèi)通信技術(shù)發(fā)展較晚、存在諸多影響因素。所以，首先需要提高技術(shù)水平才能推動(dòng)5G無(wú)線通信技術(shù)提升。第三，增加儲(chǔ)存量。結(jié)合5G通信技術(shù)設(shè)計(jì)目標(biāo)分析，NFC、BLUETOOTH無(wú)線通信技術(shù)為運(yùn)營(yíng)商與系統(tǒng)創(chuàng)造了更為準(zhǔn)確的資源整合計(jì)劃，節(jié)約成本投入與設(shè)備維護(hù)。伴隨著無(wú)線技術(shù)的進(jìn)步，5G無(wú)線通信技術(shù)兼容性與安全性完善，出現(xiàn)不同概念性產(chǎn)品。例如：比特幣，其作為一種開(kāi)源的P2P系統(tǒng)生產(chǎn)的電子貨幣，成為網(wǎng)絡(luò)虛擬貨幣。因?yàn)槠涮摂M性為經(jīng)濟(jì)貿(mào)易創(chuàng)造了新的支付平臺(tái)，該形式為5G無(wú)線通信技術(shù)進(jìn)步創(chuàng)造了條件。

5 結(jié)束語(yǔ)

5G的誕生，將推動(dòng)一場(chǎng)新的技術(shù)革命，由于5G無(wú)線通信技術(shù)傳輸效率更高，能耗更低，將使5G網(wǎng)絡(luò)能容納更多的設(shè)備連接，從人之間的通信走向人與物，物與物之間的通信，實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)，從而衍生出更多的商業(yè)模式，進(jìn)一步改變我們的生活，推動(dòng)社會(huì)發(fā)展。根據(jù)現(xiàn)階段5G通信技術(shù)發(fā)展看，國(guó)內(nèi)5G無(wú)線通信技術(shù)并未生成完整的標(biāo)準(zhǔn)，有待深入研究。