5G無線通信技術的發展應用分析

王冰倩

摘要：智能設備的大幅度增多使得原有無線通信技術已經無法適應現有需求，5G無線通信技術應運而生。本文分析了5G無線通信技術關鍵技術，研究了5G無線通信技術應用。

關鍵詞：5G無線通信技術;高頻傳輸;通信網絡

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）12-0035-01

0 引言

移動互聯網技術的迅猛發展推動著無線通信技術的進步，加上近年來物聯網技術逐漸變得越來越成熟，可以預見，無線通信技術將會是2020年之后的移動通信的主流技術。為了滿足相關產業的需要，5G技術要兼具低成本、低功耗和高可靠性的特點，傳輸速度相比于現有4G無線通信快數十倍，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。專家指出，預計在2020年，物聯網技術與5G技術相結合，將會在智能家居，智慧城市以及生產生活中的其他領域都將展開廣泛應用，虛擬現實、超清視頻或體感游戲在新技術的推動下將會得到再一次躍升。當然，這些交互式的移動應用服務的體驗好壞對無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通信網絡中需要實現哪些關鍵技術，探討技術應用具有十分重要的作用。

1 5G無線通信技術關鍵技術分析

1.1 網絡共存通信技術

5G無線通信技術在為人們的生活帶來便利的同時，旨在構建多種通信方式共存的網絡共存通信技術，這也是5G無線通信技術在未來發展的很長一段時間內都需要考慮的十分重要的技術。根據無線通信網絡在發展的的過程中出現的不斷發展和轉變的過程，網絡共存通信應包括4G和5G通信技術之間的相互結合，各項技術之間進行無縫鏈接。基于此，新型網絡架構應當以多種通信方式并存為目標，展開分流式作業方式，實現通信規劃目標。插除此之外，網絡共存通信技術的不斷發展為人與人，人與機器以及機器與機器之間通信的實現奠定了基礎[1]。

1.2 高頻傳輸通信技術

現階段，無線通信多是在低頻段的頻譜中進行，但隨著通信技術應用的不斷增多，低頻段頻譜的應用也越來越緊張，影響5G通信技術找到合適的頻段。拓展利用高頻段頻譜發展5G技術，避免了低頻段頻譜中的擁堵，具有更多的資源優勢，有利于實現短距離的高速傳輸。因此，調整5G通信技術的傳輸帶頻譜寬度，調整5G通信網絡中射頻器的工作頻率成為實現5G通信網絡技術的關鍵問題之一。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的發展。

1.3 超密集異構網絡通信技術

隨著信息化和智能化的不斷進步，5G網絡也勢必緊隨智能信息技術的腳步，逐漸發展成為多元化，寬帶化以及智能化網絡。2020年之后，智能設備將大規模涌入工業，服務業以及其他行業，智能終端的數量不斷增多，也促使數據流量實現爆炸式增長，這對5G網絡的網絡接點及覆蓋面積提出更高的要求。為此，可利用減小網絡基站小區半徑，提高節點密度，加大節點數量等方式適應流量的大幅度增長。即超密集異構網絡的應用成為適應5G無線通信技術的又一關鍵技術。在超密集異構網絡中，實現大規模節點協作的基礎是要準確地得到相鄰節點，但是對著部署密度的逐漸增加，小邊界的個數也在急劇增加，并且形狀具有不規則性，這就使得切換的頻率和復雜度大大增加。在增加了部署難度的同時，通信成本也大幅度提高，因此，為了滿足移動性的實際需求，切換算法要進行改進創新。

1.4 開展內容分發網絡

在將來，5G技術的應用會使得音頻、圖像和視頻的業務量劇增，隨之而來的是網絡流量的急劇增長，網絡訪問的服務質量也會收到影響。由于網絡中數據傳輸時往往會受到阻塞，數據傳輸過程中存在延遲，而且大量數據的涌入會對服務器等產品提出更高的要求，所以只單單利用增加帶寬的方法無法并不能解決這一問題，因此，如何在保證用戶體驗的基礎上如何將大量流量進行疏通成為網絡運營商急需解決的又一重要方面。內容分發網絡即智能虛擬網絡，是在傳統網絡的基礎上增加的新層次，在5G技術的應用中，用戶對于移動業務需求量和服務質量的需求都會不斷提高，CDN技術能夠滿足用戶信息的快速傳輸，還能夠解決網絡阻塞的難題，這成為5G技術的關鍵技術之一。

2 5G無線通信技術應用

2.1 高速下載和傳輸

和硬盤這類傳統的移動存儲介質相比，5G的傳輸速度要遠遠大于這類介質的傳輸速度，因此在5G網絡中這類存儲設備的使用率將會大大降低，甚至被淘汰。

（1）在安卓系統中。安卓系統作為一種基于開放性代碼進行開發實現的系統，在當前的智能手機和平板電腦等移動設備中的應用很廣泛。和其他操系統的架構類似，安卓系統也具有四個分層架構，分別是程序框架層、應用程序層、系統內核層以及系統運行庫層。5G的納米技術能夠應用在安卓系統的內核層中，實現硬盤驅動和系統基礎文件可以相互分離。通過5G技術，能夠將硬盤驅動從云端快速同步到終端當中，不僅能夠大大提高數據的讀取速度，而且還能夠充分利用終端的存儲空間，提高硬件設備的性能，除此之外，利用5G技術還能夠大大提高安卓系統的安全性，保護用戶的數據安全。（2）在光場相機中。光場相機和普通的相機的工作原理不同，它先進行拍照操作，然后再對焦，并不關注照片的清晰度，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技術的高速存儲功能夠很好地解決光場照片容量較大的問題，提高相機的工作性能[2]。

2.2 高兼容性應用

5G技術能夠很好地兼容4G、3G和2G的通信協議和Wi-Fi通信技術，具有較高的兼容性，提高資源的利用率。目前，近距離無線技術的應用越來越廣泛，5G技術能夠兼容該技術，并且安全性能很好，因此以比特幣為代表的基于5G技術的無線支付概念產品也隨之出現。比特幣是通過開源P2P軟件生產的一種虛擬貨幣利用對網絡中所有節點形成的分布式數據庫，對發生的交易行為進行有效地管理登記。因為比特幣具有P2P去中心化的特征，實現的算法較為困難，這就使得比特幣的數量是有限的，不可能被大量生產，也不可能被人為操控，能夠維持本身較高的價值，使得比特幣可以作為一種新的支付方式[3]。因為5G技術具有較高的安全系數，將其應用在比特幣等新概念產品中，能夠大大提高交易的安全性。

3 結語

5G通信技術自被提出以來就引發各界關注，各國政府和世界各大公司爭相開展相關研究以保證自己抓緊發展的趨勢，應對未來發展潮流，我國更是對這一技術的突破做出大量努力，提出相關政策。本文通過分析5G無線通信技術中的關鍵技術，簡要介紹技術在傳輸下載以及兼容性方面的優勢，為5G技術下來的的研究提供一個大致的方向。

參考文獻

[1]張培培.5G無線通信技術的應用前景分析[J].無線互聯科技，2016（24）：32-33.

[2]張盛楠.淺談5G無線通信技術的應用前景[J].民營科技，2017（12）：126.

[3]徐鵬，郭鴻.對新時期5G無線通信技術發展跟蹤與應用分析[J].通訊世界，2017（9）：58-59.

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