5G無(wú)線通信技術(shù)及應(yīng)用

李 超

（廣西通信規(guī)劃設(shè)計(jì)咨詢有限公司，廣西 南寧 530007）

0 引 言

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度和社會(huì)發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，人們對(duì)上網(wǎng)速率的要求也逐漸提高。這就要求我國(guó)通信技術(shù)部門(mén)加快網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新，有效提高網(wǎng)絡(luò)傳輸速度以及傳輸質(zhì)量。5G無(wú)線通信技術(shù)作為一種新式通信技術(shù)可以為互聯(lián)網(wǎng)的正常運(yùn)行提供更有力的支持，有效推動(dòng)我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及社會(huì)的進(jìn)步。

1 5G無(wú)線通信技術(shù)的概念及特點(diǎn)

5G正式推廣前，傳輸速度最快的無(wú)線通信技術(shù)是4G技術(shù)，4G技術(shù)的傳輸速度可以達(dá)到MB/s，而5G無(wú)線通信技術(shù)的傳輸速度可以達(dá)到GB/s。5G無(wú)線通信技術(shù)主要是利用無(wú)線通信技術(shù)提高互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量，提高數(shù)據(jù)傳輸速率，進(jìn)而更好地滿足用戶的實(shí)際上網(wǎng)需求。5G無(wú)線通信技術(shù)本質(zhì)上是無(wú)線接入技術(shù)的集合，其完美地融合了4G網(wǎng)絡(luò)和WIFI網(wǎng)絡(luò)，幫助用戶體驗(yàn)極佳的上網(wǎng)環(huán)境。5G無(wú)線通信技術(shù)與傳統(tǒng)通信技術(shù)相比，拓展性、可靠性以及節(jié)能性更好[1]。

1.1 5G無(wú)線通信技術(shù)具有拓展性

5G無(wú)線通信技術(shù)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上對(duì)先前的通信技術(shù)進(jìn)行了資源整合，并進(jìn)行了拓展。5G無(wú)線通信技術(shù)可以為用戶提供速度更快、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量更好的上網(wǎng)環(huán)境。我國(guó)于2017年首次進(jìn)行了5G覆蓋能力測(cè)試，利用大范圍的天線測(cè)試基站的覆蓋能力，保證信號(hào)具有較高的強(qiáng)度，進(jìn)而使5G無(wú)線通信技術(shù)可以滿足不同區(qū)域用戶的上網(wǎng)需求。

1.2 5G無(wú)線通信技術(shù)具有可靠性

我國(guó)電信運(yùn)營(yíng)商主要采用提高無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)吞吐量的方式來(lái)滿足用戶的上網(wǎng)需求。因此，電信運(yùn)營(yíng)商需要不斷創(chuàng)新通信技術(shù)，不斷加大資源投入力度，以保證自身的服務(wù)質(zhì)量。5G無(wú)線通信技術(shù)可以有效提升系統(tǒng)的容量，保證數(shù)據(jù)在一個(gè)相對(duì)比較穩(wěn)定的環(huán)境下進(jìn)行傳輸。應(yīng)用5G無(wú)線通信技術(shù)還能快速分享視頻、音頻以及圖像信息。5G無(wú)線通信技術(shù)可以滿足各種移動(dòng)用戶的信息訪問(wèn)需求，為用戶提供更加快捷穩(wěn)定的通信服務(wù)。由于5G無(wú)線通信技術(shù)具有較強(qiáng)的可靠性，所以成為了促進(jìn)我國(guó)通信技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的主要力量。

1.3 5G無(wú)線通信技術(shù)具有節(jié)能性

5G無(wú)線通信技術(shù)利用通信技術(shù)構(gòu)建信息組織網(wǎng)與信息中心網(wǎng)，可在一定程度上降低實(shí)際建設(shè)成本，加快各種類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部信息交換速率。此外，5G無(wú)線通信技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了通信組網(wǎng)的低能耗運(yùn)行，大大降低了電信運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。5G無(wú)線通信技術(shù)也能在一定程度上降低外部因素對(duì)通信活動(dòng)的不良影響，保證用戶享受到極好的通信服務(wù)。應(yīng)用5G無(wú)線通信技術(shù)可以讓電信運(yùn)營(yíng)商提高行業(yè)地位以及行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，幫助企業(yè)更好、更快的發(fā)展。

2 5G無(wú)線通信技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)

5G無(wú)線通信技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括多天線傳輸技術(shù)、高頻傳輸技術(shù)、密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、納米技術(shù)以及云計(jì)算技術(shù)。5G無(wú)線通信技術(shù)的核心技術(shù)可以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)撵`活性和方便性，同時(shí)還能良好保護(hù)用戶的隱私，降低資源能耗。5G無(wú)線通信技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的大量搜集和匯總，提高數(shù)據(jù)信息的安全性和穩(wěn)定性，加快信息傳遞速率。應(yīng)用5G無(wú)線通信技術(shù)，既保證了用戶的上網(wǎng)速率，又保證了用戶的上網(wǎng)質(zhì)量，進(jìn)而有效促進(jìn)了通信技術(shù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

2.1 多天線傳輸技術(shù)

由于通信技術(shù)發(fā)展速度逐漸加快，頻譜資源變得越來(lái)越少。為了降低信息資源浪費(fèi)，通信技術(shù)人員設(shè)計(jì)了多天線傳輸技術(shù)。該技術(shù)可以有效減少資源浪費(fèi)，促進(jìn)5G無(wú)線通信技術(shù)健康、穩(wěn)定發(fā)展。通信技術(shù)人員可以利用LSAL技術(shù)建立矩陣，從而有效降低信息干擾，增強(qiáng)邊緣使用者的體驗(yàn)感。多天線傳輸技術(shù)還可以優(yōu)化頻譜信息資源，為5G無(wú)線通信技術(shù)提供良好的發(fā)展空間。多天線傳輸技術(shù)還能優(yōu)化空間設(shè)計(jì)布局，充分發(fā)揮5G無(wú)線通信技術(shù)的一對(duì)多優(yōu)勢(shì)，為用戶提供更好的信息服務(wù)[2]。

2.2 密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

隨著無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展空間的逐漸增大，信息交流區(qū)域也逐漸變得密集。因此，通信人員應(yīng)當(dāng)擴(kuò)大資源覆蓋范圍，以滿足所有互聯(lián)網(wǎng)用戶的上網(wǎng)需求。通信技術(shù)人員可以利用密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)清除信息盲點(diǎn)，提高5G無(wú)線通信技術(shù)性能，同時(shí)也能有效提高小區(qū)密度。應(yīng)用密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還能在一定程度上提高5G無(wú)線通信技術(shù)的抗干擾性，使其在良好的數(shù)據(jù)資源環(huán)境下更好、更快的發(fā)展。

2.3 高頻傳輸技術(shù)

由于低頻段資源越來(lái)越少，信息資源的利用率也逐漸下降。為了促進(jìn)5G無(wú)線通信技術(shù)的健康發(fā)展，通信技術(shù)人員需要提高高頻段資源的利用效率。高頻傳輸技術(shù)可以提高高頻段資源的利用率，使5G無(wú)線通信技術(shù)可以滿足網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展需求。隨著全球化進(jìn)程的不斷加快，世界各國(guó)越來(lái)越重視發(fā)展高頻傳輸技術(shù)，因此高頻資源利用率將得到更大程度的提升。

2.4 納米技術(shù)

納米技術(shù)是5G無(wú)線通信技術(shù)的核心技術(shù)。應(yīng)用納米技術(shù)可以聚焦數(shù)據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部的所有信息搜索形式，利用IP互聯(lián)網(wǎng)傳遞模式傳遞互聯(lián)網(wǎng)信息，最后再將數(shù)據(jù)信息導(dǎo)入用戶終端設(shè)備。系統(tǒng)會(huì)對(duì)經(jīng)納米技術(shù)處理后的數(shù)據(jù)再次布置信號(hào)，以顯著提高數(shù)據(jù)信號(hào)質(zhì)量，保證數(shù)據(jù)信息的搜集效率。工作人員還可以利用納米芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)管，大大提高了信息傳遞效率。納米技術(shù)可以顯著提高通信技術(shù)的利用效率以及傳輸質(zhì)量。

2.5 云計(jì)算技術(shù)

云計(jì)算技術(shù)的主要功能是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，主要應(yīng)用于中央控制器。應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)可以在每一個(gè)終端設(shè)備上安裝存儲(chǔ)軟件和應(yīng)用軟件，工作人員可利用互聯(lián)網(wǎng)讀取和使用數(shù)據(jù)信息。云計(jì)算技術(shù)可以保證用戶信息和中央控制信息的安全性，加快數(shù)據(jù)讀取速度，為中央系統(tǒng)提供良好的運(yùn)行環(huán)境。中央系統(tǒng)服務(wù)器主要分為物理層、網(wǎng)絡(luò)層、對(duì)話層以及應(yīng)用層。其中，物理層的主要功能是搜集數(shù)據(jù)信息，搭建5G無(wú)線通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的信息交流平臺(tái)；對(duì)話層可以生成一些傳遞協(xié)議，然后根據(jù)實(shí)際IP地址選定適當(dāng)?shù)奶幹媚Ｊ?；網(wǎng)絡(luò)層的主要功能是連接物理層和對(duì)話層，實(shí)現(xiàn)信息的高速傳遞；應(yīng)用層可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息變化，使工作人員更深入了解產(chǎn)品的實(shí)際性能，提高用戶的信息使用效率。

3 5G無(wú)線通信技術(shù)的具體應(yīng)用

由于5G無(wú)線通信技術(shù)具有極高的數(shù)據(jù)傳輸速率和較高的穩(wěn)定性，因此其可以替代4G通信技術(shù)成為未來(lái)社會(huì)發(fā)展的主流通信技術(shù)。應(yīng)用5G無(wú)線通信技術(shù)可以幫助企業(yè)搶占市場(chǎng)先機(jī)，擴(kuò)大自身服務(wù)范圍。5G無(wú)線通信技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在安卓系統(tǒng)和光場(chǎng)相機(jī)。相比于4G通信技術(shù)，5G無(wú)線通信技術(shù)可以支持更多的設(shè)備。應(yīng)用5G無(wú)線通信技術(shù)可以提高電池性能，提高網(wǎng)絡(luò)的銜接質(zhì)量，為智能設(shè)備提供更充足的動(dòng)力，同時(shí)其還能有效改善終端性能，保障信息處理的安全性和準(zhǔn)確性。

3.1 在安卓系統(tǒng)中的應(yīng)用

隨著我國(guó)通信技術(shù)的不斷發(fā)展和智能設(shè)備的不斷完善，我國(guó)移動(dòng)終端制造商越來(lái)越重視與無(wú)線通信技術(shù)的配合。將5G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于智能手機(jī)和電腦終端，可以促進(jìn)移動(dòng)終端系統(tǒng)的健康發(fā)展，提高現(xiàn)代社會(huì)移動(dòng)設(shè)備的智能性。由于大部分智能手機(jī)都應(yīng)用安卓系統(tǒng)，且安卓系統(tǒng)是以Linux系統(tǒng)為搭載基礎(chǔ)，因此將5G無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用于安卓系統(tǒng)來(lái)幫助其正確區(qū)分技術(shù)性文件和系統(tǒng)性硬件。同時(shí)，5G無(wú)線通信技術(shù)還可以彌補(bǔ)安卓系統(tǒng)保密性較弱的缺陷，更好地保障了用戶信息的安全性。

3.2 在光場(chǎng)相機(jī)中的應(yīng)用

5G無(wú)線通信技術(shù)不僅可以應(yīng)用于移動(dòng)設(shè)備，也可以應(yīng)用于新型光場(chǎng)相機(jī)。與一般相機(jī)相比，光場(chǎng)相機(jī)可以在極暗的環(huán)境下進(jìn)行拍攝，也可以拍攝高速移動(dòng)的物體，同時(shí)還能保證照片的清晰度。一般相機(jī)只是利用主鏡頭捕捉光線，然后再將光線聚焦在鏡片后的膠片或者感光器中，使所有光線匯聚成一個(gè)小點(diǎn)顯示影像。光場(chǎng)相機(jī)的內(nèi)置軟件可以擴(kuò)大光場(chǎng)，進(jìn)而有效追蹤每條光線在不同距離上呈現(xiàn)出來(lái)的影像落點(diǎn)，經(jīng)過(guò)對(duì)焦后便可以得到影像照片。將5G無(wú)線通信技術(shù)同光場(chǎng)相機(jī)相結(jié)合，可以滿足相機(jī)的拍照需求，同時(shí)保證相片具有較高的像素質(zhì)量。由于光場(chǎng)相機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率以及下載速度的要求較高，因此將5G無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用到光場(chǎng)相機(jī)來(lái)減少圖像傳輸?shù)难舆t，使5G無(wú)線通信技術(shù)環(huán)境下的光場(chǎng)相機(jī)相片像素更高。

4 結(jié) 論

5G無(wú)線通信技術(shù)具有較強(qiáng)的拓展性、節(jié)能性以及可靠性，可以有效推動(dòng)我國(guó)通信技術(shù)以及社會(huì)科學(xué)的發(fā)展。我國(guó)通信部門(mén)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)通信技術(shù)的創(chuàng)新實(shí)踐，探索更加先進(jìn)、可靠的通信技術(shù)，以滿足社會(huì)發(fā)展的需求。