基于5G無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用前景分析

杜珊梅

摘要：隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，在21世紀(jì)3G時(shí)代到來(lái)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量急劇增加，用戶能夠通過(guò)3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，查閱資料與觀看視頻，用戶的數(shù)量也快速增長(zhǎng)。2011年我國(guó)4G網(wǎng)絡(luò)得到普及，相比于3G、4G的傳輸速度有著質(zhì)的飛躍，這也使得移動(dòng)通信真正的融入了人們的生活當(dāng)中?，F(xiàn)在，5G技術(shù)日漸成熟，未來(lái)人們將迎來(lái)5G的新時(shí)代。

關(guān)鍵詞：5G;無(wú)線通信技術(shù);應(yīng)用前景

當(dāng)前信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用在不斷提高，通信行業(yè)的相關(guān)技術(shù)也在逐步完善，并且吸引了越來(lái)越多的技術(shù)人員投入到通信行業(yè)中。目前5G無(wú)線通信技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始試點(diǎn)，并且很快就能在全國(guó)各地推廣使用，因此對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行研究具有重要的意義。

1、5G無(wú)線通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

第一，極高數(shù)據(jù)傳輸速率。相比于4G技術(shù)，5G技術(shù)最為明顯的優(yōu)勢(shì)之一就是可實(shí)現(xiàn)每秒數(shù)十GB的數(shù)據(jù)傳輸速率，就當(dāng)前已有的5G應(yīng)用效果來(lái)看，已經(jīng)在28GHz波段下實(shí)現(xiàn)了1Gbps的傳輸速度，相比傳統(tǒng)4G技術(shù)75Mbps體現(xiàn)出了絕對(duì)的優(yōu)勢(shì);第二，泛在網(wǎng)。隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需要廣泛存在的網(wǎng)絡(luò)，只有這樣才能支持更加豐富的業(yè)務(wù)，才能在復(fù)雜的場(chǎng)景上使用，因此泛在網(wǎng)的廣泛覆蓋和縱深覆蓋是滿足業(yè)務(wù)需求非常關(guān)鍵的兩個(gè)方面。第三，低時(shí)延。5G的一個(gè)新場(chǎng)景是無(wú)人駕駛、工業(yè)自動(dòng)化的高可靠連接，這些新的應(yīng)用都是高速度運(yùn)行的，需要在高速中保證及時(shí)信息傳遞和及時(shí)反應(yīng)，這就對(duì)時(shí)延提出了極高的要求，5G網(wǎng)絡(luò)必須具備更低的時(shí)延（小于1毫秒）才能滿足這些應(yīng)用的需求。第四，低功耗。5G要支持大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，設(shè)備只有具備較低的功耗，不頻繁充電，才能大大改善用戶體驗(yàn)，更好地被用戶接受，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的快速普及;低功耗的設(shè)備將是5G網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要組成部分。第五，重構(gòu)安全。在5G的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建中，在底層就應(yīng)該解決安全詞題，從網(wǎng)絡(luò)建設(shè)之初，就應(yīng)該加入安全機(jī)制，信息應(yīng)該加密，對(duì)于特殊的服務(wù)需要建立起專門(mén)的安全機(jī)制，這樣才能保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全高效的運(yùn)行，提高用戶感知。

2、5G無(wú)線通信的關(guān)鍵技術(shù)

2.1有關(guān)多天線傳輸技術(shù)

5G技術(shù)擁有超高的傳輸速率以及較高的傳輸可靠性，這就需要用到大規(guī)模天線陣列以及MIMO的相關(guān)通信技術(shù)。大規(guī)模天線陣列能夠盡可能地提高空間維度資源利用率，通過(guò)使用空分多址技術(shù)，實(shí)現(xiàn)同一個(gè)時(shí)頻資源服務(wù)多個(gè)客戶終端。要想實(shí)現(xiàn)多個(gè)小區(qū)容量以及提高信息傳輸效率，就需要對(duì)MIMO技術(shù)進(jìn)行完善。通過(guò)使用有源天線技術(shù)來(lái)完成3D波束賦形。5G技術(shù)想要更好的提高空間自由度，5G采用了一些特別的路徑，例如模仿軍用相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)，能夠提升用戶的使用感知。多天線傳輸技術(shù)在保障信息傳輸質(zhì)量的同時(shí)，還能夠盡可能的提高了傳輸速率，同時(shí)還提高了資源的利用率，進(jìn)一步地減少了信息傳輸?shù)某杀?，提高了移?dòng)通信技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)使得5G技術(shù)能夠更好地滿足時(shí)代對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?，提高客戶量?/p>

2.2有關(guān)高頻傳輸技術(shù)

對(duì)于網(wǎng)絡(luò)通信來(lái)說(shuō)，頻譜資源是十分有限的，因此對(duì)于頻譜資源的有效利用非常重要。前幾代移動(dòng)通信技術(shù)采用低頻頻譜資源，隨著低頻資源不斷地被利用，低頻資源已經(jīng)到了快要枯竭的時(shí)期，因此要想提高通信質(zhì)量，需要對(duì)高頻資源進(jìn)行不斷的挖掘和利用。5G技術(shù)想要更好地發(fā)展，必須要在高頻段找到適合其發(fā)展的頻率，高頻段的資源由于未被利用，所以具有良好的資源，這樣可以更好地被5G技術(shù)所使用。低頻波的傳輸主要是直線傳輸，這種傳輸方式使其穿透力不強(qiáng)，一旦基站和終端之間有著較多的阻礙物，就會(huì)大大減少傳輸?shù)男逝c質(zhì)量。但是高頻波的傳輸方式與低頻比不同，高頻波傳輸能夠很好地解決這個(gè)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)無(wú)障礙傳播，這在一定程度上能夠更好地完成對(duì)信息的傳輸，提高傳輸?shù)男省?/p>

2.3密集網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)

無(wú)線通訊與人們?nèi)粘Ｉ畹穆?lián)系較為密切，5G技術(shù)的發(fā)展能更好的解決無(wú)線技術(shù)目前的諸多問(wèn)題。如不同人口稠密地區(qū)對(duì)于信息傳輸?shù)男枨笫遣煌模瑹o(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)要根據(jù)不同地區(qū)不同的需求進(jìn)行適當(dāng)?shù)募夹g(shù)支持，以免出現(xiàn)需求高的地區(qū)無(wú)法滿足、需求低的地區(qū)資源過(guò)剩。密集網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)正好能夠解決這一問(wèn)題，針對(duì)低需求的地區(qū)創(chuàng)建低功率節(jié)點(diǎn)，從而提高熱點(diǎn)地區(qū)的信息傳輸質(zhì)量，這項(xiàng)技術(shù)能夠很好的應(yīng)對(duì)不同地區(qū)，不同信息數(shù)據(jù)傳輸需求的問(wèn)題。但是這項(xiàng)技術(shù)仍然存在著許多不足，如該項(xiàng)技術(shù)雖然提高了密集地區(qū)網(wǎng)絡(luò)通訊的速度與質(zhì)量，但是數(shù)據(jù)信息傳輸更容易受到干擾。

3、有關(guān)5G通信技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用

3.1智能醫(yī)療

智能連接還有助于以更經(jīng)濟(jì)的成本提供更有效的預(yù)防保健護(hù)理，同時(shí)幫助醫(yī)療健康的管理者優(yōu)化資源的使用。此外，智能連接也會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)遠(yuǎn)程診斷和遠(yuǎn)程手術(shù)的發(fā)展。5G的高可靠性和支持大規(guī)模連接數(shù)的特性將加速可穿戴設(shè)備的普及，利用可穿戴設(shè)備，醫(yī)療人員可以輕松采集佩戴者不同的生物計(jì)量參數(shù)。隨著此類解決方案變得越來(lái)越普遍，基于AI的醫(yī)療平臺(tái)能夠通過(guò)從這些可穿戴設(shè)備中收集到的數(shù)據(jù)來(lái)確定病人當(dāng)前的健康狀況，提供量身定制的健康建議，并預(yù)測(cè)未來(lái)可能出現(xiàn)的潛在問(wèn)題;清楚的、實(shí)時(shí)的了解病人目前的身體狀況將有利于醫(yī)療工作人優(yōu)化資源的使用。此外，5G技術(shù)的智能連接應(yīng)用將協(xié)助醫(yī)生遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)全面的醫(yī)學(xué)檢查，還能獲得完整的視聽(tīng)和觸覺(jué)反饋，甚至還能操控機(jī)器人進(jìn)行遠(yuǎn)程手術(shù)，這打破了醫(yī)生提供診斷或手術(shù)的物理限制和地域限制。

3.2智能家居

目前我國(guó)市場(chǎng)中對(duì)于智能家居的應(yīng)用逐漸廣泛，人們可以通過(guò)手機(jī)對(duì)家里的電器以及設(shè)備進(jìn)行合理的控制，這一技術(shù)的應(yīng)用提高了人們的智能生活水平，可以通過(guò)手機(jī)對(duì)家中的設(shè)備進(jìn)行調(diào)控，從而保證生活水平的提高。家具與電器這兩個(gè)通信終端設(shè)備，通過(guò)移動(dòng)通信技術(shù)進(jìn)行合理的連接，因此5G無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用會(huì)更好地實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)，智能家居也會(huì)逐漸完善、優(yōu)化，為人們生活水平的提高起到積極的推動(dòng)作用。同時(shí)，在一定程度上提高人們的生活舒適度以及智能化程度，提升用戶對(duì)于移動(dòng)通信技術(shù)的使用體驗(yàn)。

3.3在廣播中的應(yīng)用

5G智能化廣播主要是通過(guò)對(duì)廣播網(wǎng)絡(luò)以及5G通信技術(shù)進(jìn)行融合的混合業(yè)務(wù)，促進(jìn)經(jīng)典廣播節(jié)目朝著智能化的方向發(fā)展。基于5G無(wú)線通信技術(shù)對(duì)于廣播業(yè)務(wù)的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在音頻廣播、音頻點(diǎn)播以及視頻社交軟件媒體等相關(guān)內(nèi)容。用戶終端可以是各種智能化的終端設(shè)備，例如：收音機(jī)電視手機(jī)等等。用戶可以在室外的環(huán)境中通過(guò)固定的設(shè)備結(jié)合5G無(wú)線通信技術(shù)、視線智能化廣播的合理應(yīng)用，保證加強(qiáng)虛擬混合現(xiàn)實(shí)內(nèi)容的廣播工作，用戶還可以通過(guò)智能化的穿戴設(shè)備、各種移動(dòng)終端設(shè)備以及車(chē)載設(shè)備進(jìn)行信號(hào)的接收。

4、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，5G無(wú)線通訊技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用在未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)是通訊發(fā)展的主要方向，對(duì)于我國(guó)科技生活具有重要的作用。5G技術(shù)的應(yīng)用提高了我國(guó)數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)馁|(zhì)量與速度，對(duì)我國(guó)各個(gè)行業(yè)都有長(zhǎng)遠(yuǎn)的影響。因此，未來(lái)我國(guó)要保持積極地態(tài)度不斷地發(fā)展通訊技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李維.5G無(wú)線通信技術(shù)及其相關(guān)應(yīng)用[J].通信電源技術(shù)，2019（1）：200-201.

[2]徐寧偉，屈毅凡，郭飛.對(duì)5G無(wú)線通信技術(shù)概念及相關(guān)應(yīng)用的研究[J].數(shù)字通信世界，2018（9）：68.

[3]張亦蘇，劉志堅(jiān).5G無(wú)線通信技術(shù)概念及相關(guān)應(yīng)用[J].通信設(shè)計(jì)與應(yīng)用，2016（2）：93.

[4]王景堯，白巖，孟祥嬌.5G無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展跟蹤與分析[J].現(xiàn)代電信科技，2014（14）：1-4.