5G無線通信技術發展跟蹤與分析

趙可 王春北

摘要：文章針對SG移動通信技術的特點，探究SG無線通信技術的關鍵技術，分析5G無線通信技術所面臨的挑戰與機遇，探討該技術的發展跟蹤與分析。

關鍵詞：5G；無線通信技術；特點；機遇與挑戰；發展跟蹤

通常情況下，5G無線通信技術指的是第五代無線電話行動通信標準，也就是第五代無線通信技術。隨著4G無線通信技術的應用與發展，5G無線通信技術已經著手進行研究，并成了當前無線通信技術研發的主要方向。從技術層面來看，5G無線通信技術是對4G無線通信技術的一次技術突破，其在網絡連接的穩定、網絡數據的傳輸以及網絡寬帶等方面都有了很大提升，極大地滿足了信息時代對網絡傳輸速度的需求。隨著對該技術研發的不斷深入，其應用將會對人類社會的日常生產與生活帶來巨大的轉變，在一定程度上可解決無線通信技術各方面的限制，從而更好地促進社會發展[1]。

1 5G無線通信技術的特點

1.1頻譜利用率高

在5G移動通信技術中，高頻段的頻譜將被廣泛的應用。當前的科技水平受限，高頻段頻譜受到高頻段無線電波的穿透力影響，高頻段頻譜資源的利用率還會受到某種程度的限制，但卻不影響光載無線組網、有線與無線寬帶技術的融合等技術的普遍應用。

1.2通信系統性能得到提升

與傳統的通信系統不同的是，SG無線通信技術是通過更加廣泛的多個點、多天線、多個用戶等相互協作與組網作為核心進行研究，從而大幅度提升通信系統的性能。

1.3先進的設計理念

室內通信業務是通信業務的主體，而5G無線通信系統將首先確立在室內無線網絡的覆蓋以及業務上，與傳統設計歷年相比更具先進性。

1.4減少了能耗與運營成本

5G無線通信技術將軟配置設計作為未來研究的重點方向，網絡資源由運營商依據動態業務流量變化進行調整，有效減少能耗與運營成本。

1.5考量指標的轉變

5G無線通信網絡技術更注重用戶體驗、交互式游戲、虛擬現實等指標作為5G無線通信網絡性能的關鍵考量指標。

2 5G無線通信技術的關鍵技術

2.1高頻傳輸通信技術

由于通信技術的多元化發展，低頻段頻譜的應用日趨緊張，使得5G無線通信技術無法找到符合自身的頻段[2]。若保證5G通信技術應用中有足夠寬的傳輸帶，需要將射頻器件調到合適的工作頻率以及頻段之上。因此，SG技術需要調至高頻段，主要由于此頻段頻譜資源豐富，且傳輸帶更寬。高頻段頻譜可滿足短距離、傳輸快的通信要求。而目前電磁波在傳播中的一些限制，使得高頻段傳輸存在一定難度，主要由于空氣介質傳播的吸收作用，使高頻段電磁波傳輸出現大損耗。因此，現在的高頻段的電磁波傳輸主要通過直徑傳輸，基站與用戶傳輸路徑有很大制約，嚴重影響著自身的傳輸性能。另外，通信技術等方面還處于研發和實驗階段，其發展還不夠成熟，廣泛應用還有一段距離。

2.2多天線傳輸技術

將高頻段頻譜的利用提升10倍以上，是SG無線通信技術需要解決的主要問題。使用足夠多的天線，可保證用戶使用不會受到影響，有效提升無線信號的性能。SG無線通信技術需要符合環保的標準，還要提高網絡的覆蓋率。多天線技術在近些年的快速發展，主要就是為了提高頻譜效率。結合研究成果發現，目前能夠使用的天線數量達到了128根，研究出了3D-MIMO技術來確保用戶的使用，擴大了無線信號的覆蓋范圍。

2.3 D2D技術

D2D通信技術指的是通過兩個對等的用戶節點進行直接通信的通信方式。傳統的無線通信網絡系統，信號覆蓋是通過基站來實現的，中繼站受到基站信號，要求基站與中繼站的位置固定，這對網絡結構有很大制約，同時也使基站建設投入的資金阻礙網絡覆蓋范圍擴大。D2D通信技術，將這些制約因素進行了改進，通過該技術實現了設備間的直接通信，使數據傳輸與設備交互不會受到信息基站與中繼站的限制，提高無線設備網絡的接入方式與范圍，減少了無線網絡系統的建設成本，提高了系統運行的經濟效益[3]。

2.4全雙工技術與智能化技術

全雙工技術指的是將信息進行雙向發射，其不僅可以發射目前節電信號，還可以在同一時間接收另一節點的信號。該技術可以提升信息傳輸以及接受時間，若是傳輸的信息量比較大，則會對該技術帶來很大影響。所謂智能化技術，主要通過云計算技術來實現，云計算技術平臺作為一種大型的服務器，放緩數據傳輸的同時，還可以提升數據的處理時間，可以在同一時間內處理不同的數據信息，也可以在較短的時間內進行各種各樣的服務，從而滿足人們需求。

2.5密集網絡通信技術

為了擴大數據業務，需要在各小區內實施密集的網絡通信技術，有效保證5G技術總體性能提高。密集網絡通信技術可以引入足夠的低功率節點，促使熱點的加強，較少盲點的出現，保證網絡覆蓋的不斷擴大，增大系統容量。在小區密集通信技術的應用下，網絡結構更為復雜，所受到的干擾也就越多。因此，在使用密集網絡通信技術時，需要加強其抗干擾能力”[4]。

2.6新型網絡架構

SG無線通信網絡可實現網絡共存的目的，且具有通信方式融合的網絡特征。由于通信網絡技術的不斷發展，將來網絡主要以4G、5G等網絡形式而存在，實現無縫融合的網絡目標。因此，5G無線通信技術融合新型的網絡架構，實現業務分流的通信規劃等。另外，網絡技術在通信行業的不斷融合與發展，實現了人與人、機器之間的通信。通過優化網絡，有助于實現新型網絡架構的發展。

3 5G無線通信技術所面臨的挑戰與機遇

3.1面臨的挑戰

盡管科學技術的不斷進步，但其在發展中依然存在著安全與隱私的問題，并對5G無線通信網絡的發展帶來很大影響。安全隱患方面，一些被應用的連接設備，被破壞或被別人所使用，很可能造成安全隱患。盡管SG通信技術還處于研發階段，并沒有得到應用，就以后的發展來看，消費電子設備所涉及的風險是最大的。另外，SG無線通信技術中設備與網絡安全、隱私等方面進行了加強，但是隨著社會智能化的進步，SG無線通信技術可以進行良好任務安排，對于相關內容不應過多地控制，這樣才不會影響其生產率以及安全性。

3.2面臨的機遇

SG無線通信技術在許多方面都有很大創新，并為全球的智能設備提供使用。5G無線通信技術的發展，在傳輸速度、網絡連接和各種性能的擴展上有很大改變，也將會廣泛應用于人們日常的生產生活中。該技術的應用中，傳遞的傳感器以及設備數據等都有很大提高，極大地方便了人們的生活。與4G無線通信技術相比，SG無線通信技術在各個方面都有很大的提升，傳輸數據的速度更快、相應延遲減少。在未來發展中，5G無線通信技術將會連接到個各種設備中，并實現數據資源的共享。5G無線通信技術對個人的影響：小區內所有設備都可以與小區進行鏈接，相應設備可為其提供更好的共享信息。這樣既方便了人們的生活，在功能足夠強大的時候，很有可能會被運用在不好的地方[5]。

4 5G無線通信技術發展跟蹤

由于5G無線通信技術受到社會各界的廣泛關注，其可能在近幾年就會得到普及應用。對于該技術，通信系統容量、頻譜頻率、網絡結構以及新的頻譜資源等成為該技術發展的主要途徑。5G無線通信技術從2013年進行研發，通過二十多個國家的研發人員進行參與，其中包括了我國的華為公司。該技術從研發到現在，一直備受社會各界的關注，對該技術還在積極的研發中，對其進行的試驗應用的情況來看，其優勢十分明顯，對其未來的發展，該技術將注重對技術的研發與改進，主要為了最大限度地提升該技術的各種性能，進一步發揮出該技術的實際應用。我國早前就對SG通信技術的未來發展進行了規劃，主要對其業務能力進行提升，包括傳輸速率、信息容量以及頻譜的工作效率等方面。該技術將與射頻等無線技術進行結合，為廣大的用戶提供更為優質的通信服務。通過對通信系統資源的合理配置，將動態流量作為合理配置的重要依據，可有效降低該技術應用的成本，還有助于對SG通信信號覆蓋范圍的不斷擴大。而在未來幾年中，對該技術不斷的研發和改進，為的就是使該技術能夠有一個更好的發展前景[6]。

5 結語

隨著互聯網用戶的不斷增加，以及對網絡通信技術要求的不斷提高，當前的無線通信技術已經無法滿足社會發展的需求，加快SG無線通信技術的研發和應用，是當前迫切需要解決的問題。就目前來看，SG無線通信技術已經有了比較完善的技術體系，但還無法進行實際的應用，還需要研發人員不斷加快研發腳步，使人類社會早日迎來SG無線通信技術，使該技術能夠得到普及和廣泛應用。而SG無線通信技術的不斷改進和提高，社會信息化程度以及經濟發展速度也將發生巨大改變。

[參考文獻]

[1]席亞飛5G無線通信技術發展跟蹤與分析A].《建筑科技與管理》組委會2017年7月建筑科技與管理學術交流會論文集[C]北京：《建筑科技與管理》組委會，2017：2.

[2]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.

[3]周彬5G無線通信技術發展跟蹤與分析[J].中國新通信，2017 （8）：31

[4]鄭少丹論5G無線通信技術發展跟蹤相關應用[J].建材與裝飾，2016 （30）：124-125.

[5]網曹亮杰關于5G無線通信技術發展跟蹤與分析[J]通訊世界，2016 （7）：30.

[6]王景堯，白巖，孟祥嬌，等.5G無線通信技術發展跟蹤與分析[J].現代電信科技，2014 （12）：1-4.