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

顧 煉

（中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司泰州市分公司，泰州 225300）

目前人們對于通信領(lǐng)域的要求越來越高，這就為5G 通信技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了機(jī)遇。5G 網(wǎng)絡(luò)整合了無線、應(yīng)用場景等多項(xiàng)內(nèi)容，逐步朝著智能化方向發(fā)展。此外，5G 網(wǎng)絡(luò)的連接較為穩(wěn)定且更加快速，能夠有效提高資源的利用率。

1 特點(diǎn)

5G網(wǎng)絡(luò)具有網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣、資源利用率高等特點(diǎn)，并且還與無線技術(shù)進(jìn)行了聯(lián)合。另外，5G網(wǎng)絡(luò)傳輸速率較高，可實(shí)現(xiàn)高速連接，并且在傳輸過程中具有可靠性強(qiáng)、延遲問題少等優(yōu)勢。與4G相比，5G技術(shù)的傳輸成本較低，具體來說，5G技術(shù)主要有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)。

第一，能夠使用戶獲得更加優(yōu)質(zhì)的體驗(yàn)，這主要是因?yàn)槠渲С侄囗?xiàng)移動業(yè)務(wù)且傳輸速度較快。第二，5G技術(shù)的突破點(diǎn)在于其能夠同時(shí)為多個(gè)用戶進(jìn)行服務(wù)，并且系統(tǒng)的整體性能在原有基礎(chǔ)上明顯有所提升。第三，5G技術(shù)在支持多項(xiàng)業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上能夠全面覆蓋室內(nèi)無線，并且覆蓋范圍較廣。第四，5G技術(shù)的傳輸速度高達(dá)幾十Gb/s[1]。例如用4G技術(shù)下載一部高清電影需要耗時(shí)十分鐘，而5G技術(shù)只需一秒鐘就能完成下載。第五是兼容性較好，其是在原有通信技術(shù)的基礎(chǔ)上所建立的平臺，包括NFC等多種類型的無線技術(shù)，這對于保障支付的安全性也具有一定的作用。第六是電池壽命較長，5G在應(yīng)用時(shí)需要借助相關(guān)應(yīng)用程序，這時(shí)服務(wù)器會頻繁收到郵件請求，但5G 技術(shù)能夠自動審核，阻止無效信息，避免電量過度消耗，對于延長電池壽命具有重要作用。表1為5G技術(shù)的簡介。

表1 5G通信技術(shù)簡介

2 關(guān)鍵技術(shù)

2.1 毫米波通信技術(shù)

毫米波技術(shù)的波頻段介于30GHZ和300GHZ之間，在通信過程中需要充分考慮損耗與吸收情況，這樣就可通過窗口獲得130GHZ的帶寬。另外，毫米波技術(shù)在應(yīng)用過程中可在原有基礎(chǔ)上增加通信容量，進(jìn)而使頻譜資源較為短缺的問題得到處理。另外，如果基站間距較小，處于兩百米的范疇之內(nèi)，就可充分發(fā)揮毫米波的優(yōu)勢，而不會受到外界條件的干擾。與此同時(shí)，毫米波可被空氣吸收，這樣能夠?qū)⒉煌鹃g的干擾控制在最小[2]。

2.2 高頻傳輸技術(shù)

較長時(shí)間以來，無線通信部門所采用的資源均為低頻段，而這顯然與5G 通信的需求不相符合，因此通信部門逐步開始調(diào)整各頻段的發(fā)射器，順利實(shí)現(xiàn)了高頻傳輸。

2.3 密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對于提高5G 網(wǎng)絡(luò)的性能具有重要作用，但現(xiàn)有的技術(shù)環(huán)境十分受限，導(dǎo)致該技術(shù)無法充分發(fā)揮其作用，進(jìn)而影響了信號質(zhì)量，導(dǎo)致信號頻繁被干擾。因此當(dāng)前需要研究如何通過密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建構(gòu)起完整的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，減少用戶端的依賴，促使5G 無線通信更加靈活。此外，該技術(shù)的應(yīng)用也能夠擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)容量，并且可促使無線資源的應(yīng)用頻率大幅度增加，因此需要開發(fā)有利于該技術(shù)發(fā)揮作用的環(huán)境。

2.4 多天線通信技術(shù)

MIMO多天線技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。第一，具有較高的空間分辨率，因而能夠獲取更多的空間資源，實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶的自由通信。第二，能夠局限波束的范圍，進(jìn)而將外界的干擾控制在最小范圍內(nèi)[3]。第三，促使預(yù)編碼和檢測器的質(zhì)量在原有基礎(chǔ)上有所提升，可抵抗許多干擾因素。

3 發(fā)展跟蹤應(yīng)用

3.1 5G高速的應(yīng)用

3.1.1 光場相機(jī)

光場相機(jī)的特點(diǎn)在于對焦處于照相環(huán)節(jié)之后，并且拍照過程中必須進(jìn)行構(gòu)圖，其能彌補(bǔ)普通相機(jī)的缺陷，可準(zhǔn)確記錄光學(xué)信息，促使抓拍效果更好。此類相機(jī)容量極大，照片所占空間較大，并且在傳輸速度方面要求較高，因此需要通過5G 技術(shù)促使其應(yīng)用效果更好。

3.1.2 安卓系統(tǒng)

目前智能設(shè)備均采用的是安卓系統(tǒng)，該系統(tǒng)的基礎(chǔ)為Linux，屬于分層式構(gòu)架，包括程序、框架、內(nèi)核及運(yùn)行四個(gè)不同的層次，其中內(nèi)核層可運(yùn)用5G技術(shù)，對于分離文件及硬件驅(qū)動具有重要作用[4]。此外，安卓系統(tǒng)較為開放，可能潛藏著一些安全隱患，而5G 技術(shù)則能解決這一問題，主要是納米技術(shù)在其中發(fā)揮作用，其能夠增強(qiáng)系統(tǒng)的加密功能。

3.2 5G高兼容性應(yīng)用

5G 技術(shù)兼容性較強(qiáng)，能夠有效解決資源浪費(fèi)問題，并且在無線支付中能夠充分發(fā)揮其作用，可提高支付的安全系數(shù)。此外，比特幣是一種虛擬貨幣，但其算法過于復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模制造，并且人為操控難度較高，但這也提升了此種貨幣的價(jià)值，使其能夠成為一種支付手段。將5G 技術(shù)應(yīng)用于其中更能夠增加比特幣的交易的安全性，因此可加以運(yùn)用。

4 發(fā)展趨勢

5G無線通信技術(shù)未來在發(fā)展過程中將會實(shí)現(xiàn)更多設(shè)備的連接，包括家電、工業(yè)設(shè)備等，實(shí)現(xiàn)各大項(xiàng)目數(shù)據(jù)資源的共享，并且可實(shí)現(xiàn)小區(qū)內(nèi)設(shè)備的連接，給人們的生活提供極大的便利，推動人際關(guān)系的發(fā)展，但在5G無線通信技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)安全及隱私方面還存在一些缺陷，必須結(jié)合新時(shí)期社會智能化的發(fā)展特點(diǎn)合理分配任務(wù)。此外，根據(jù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢及現(xiàn)階段的移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來看，5G無線通信技術(shù)未來將朝著網(wǎng)絡(luò)資源利用率更高、形成新的體系結(jié)構(gòu)，提升無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)吞吐率、深入挖掘可見光及毫米波的頻譜資源等多個(gè)方向發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將會更加智能與靈活，使得5G無線通信技術(shù)成為新時(shí)期通信領(lǐng)域的重點(diǎn)研究內(nèi)容。

5 結(jié)束語

研究人員預(yù)測5G 技術(shù)實(shí)現(xiàn)全面應(yīng)用將會是2020年左右，目前已將要達(dá)到這一期限，因此應(yīng)加大研究力度，不斷調(diào)整技術(shù)上的缺陷，促使5G 技術(shù)能夠應(yīng)用于教育、建筑及醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域，幫助這些行業(yè)獲取更加完整且豐富的資源，為智能網(wǎng)絡(luò)體系的構(gòu)建提供有力支持。