5G無線通信技術概念及相關應用

姜精誠

浙江八方電信有限公司 浙江杭州 310013

隨著4G網(wǎng)絡在商用階段里規(guī)模性發(fā)展的不斷深入，面向未來的第五代移動通信（5G）已經(jīng)成為了全球研發(fā)的焦點。5G時代無線通信會從傳輸速度、穩(wěn)定性等方面向有線通信看齊，甚至遠遠超越有線通信。

1 5G無線通信技術的相關概述

1.1 5G無線通信技術的含義

5G無線通信技術主要是第五代移動通信技術。對于目前的移動通信來說，5G通信技術并沒有準確的含義，一般來說它是4G通信的延伸，從速度上來看，它的網(wǎng)速將達到10Gb/s。但是依據(jù)目前無線通信技術發(fā)展情況來看，在短時間內5G通訊不可能廣泛普及。

1.2 5G無線通信技術的優(yōu)點

第一，具有極高的數(shù)據(jù)傳輸速率。相比于4G技術，5G技術最為明顯的優(yōu)勢之一就是可實現(xiàn)每秒數(shù)十GB的數(shù)據(jù)傳輸速率，就當前已有的5G應用效果來看，已經(jīng)在28GHz波段下實現(xiàn)了1Gbps的傳輸速度，相比傳統(tǒng)4G技術75Mbps體現(xiàn)出了絕對的優(yōu)勢；

第二，極高的兼容性。5G技術是一個融合了2G、3G和4G網(wǎng)絡通信技術為一體的全通信平臺，而且還涉及了BLUETOOTH、NFC和Wi-Fi等無線技術，因此具有以往通信技術不具備的良好兼容性，這種特性在一定程度上保證了支付功能的安全性；

第三，電池使用壽命長。在實際的應用過程中，5G無線網(wǎng)絡通信技術需要多個應用程序的持續(xù)運行來完成一些小任務，為了保證電子郵件更新的實時性，處于關鍵應用位置的電子郵件程序要不斷的將請求信息發(fā)送到各類服務器[1]。5G技術能夠將所有多余的電池用量快速、自動的審核出來，并及時制止無用應用程序的運行，極大的延長電池充電周期，從而提高電池使用壽命。

1.3 5G無線通信技術的應用展望

目前，我國的5G無線通信技術仍處在實驗開發(fā)和試用的階段，在全國范圍內并沒有得到廣泛的推廣。然而，5G通信技術成為熱議的話題，它具有非常大的發(fā)展空間。縱觀我國網(wǎng)絡發(fā)展歷史，它彌補了1G時代網(wǎng)絡信息技術的空白，從2G時代3G時代不斷的突破，到4G時代的發(fā)展，再到目前5G無線通信技術的嶄露頭角，它有趕超發(fā)達國家通信技術手段的優(yōu)勢。因此，我國的5G通信在發(fā)展中逐漸呈現(xiàn)出主導地位。

2 5G無線通信系統(tǒng)的關鍵技術分析

2.1 大規(guī)模MIMO技術應用

盡管大規(guī)模MIMO通信技術非常混亂，但要獲得信道信息，必須根據(jù)基站終端的級別來實現(xiàn)每個特征。在MIMO技術應用初期，大多數(shù)業(yè)內人士只關注TDD系統(tǒng)的相關技術方面，即從渠道信息中獲取的先導成本。雖然MIMO技術在大范圍內的應用是有一定基礎的，但是在探索多蜂窩系統(tǒng)時，由于導頻不足，使用常用的導頻序列會產(chǎn)生導頻污染[2]。經(jīng)過對這一問題的深入研究，許多專業(yè)人士最近對用戶進行了分類，并對渠道統(tǒng)計信息進行了一級預編碼，從而將以往的高維渠道轉化為低維渠道，大大降低了預測有效渠道所需的先導成本。

2.2 5G無線通信技術在自動駕駛汽車中的應用

自動駕駛汽車能夠在5G無線網(wǎng)絡的應用下得到快速的回應和協(xié)調支持，不管是在中央控制器之間還是在十字路口，甚至是與他人進行交流有干擾的情況下。這就好比，在沒有紅綠燈的路上，所有汽車都處于有序的駕駛狀態(tài)中，并不會和其他車子發(fā)生碰撞。MarcNaddell是晶片制造商聯(lián)發(fā)科的副總裁，他也曾表示，只要這類自動駕駛汽車擁有大量的相機和感應器就能全方位的捕捉周圍的影片畫面，以便給后期交通事故的調查與資料收集提供多角度的信息，避免了單一的看肇事車輛提供的資料，而是獲得同一時間點、同一地點周圍所有車輛的信息。

2.3 空口技術

在移動通信系統(tǒng)中，占據(jù)著重要地位的就是空口技術，在之前的3G通訊中，空口技術主要是CDMA，4G的是OFDM。相比于4G通訊技術，5G通訊技術在靈活性和傳輸速率上面都得到了更廣泛的提升。因此，它對于空口技術的要求也就更高，首先，該空口技術必須要支撐1G/s的寬帶。其次，空口技術需要使用物聯(lián)網(wǎng)傳感器，兩者之間形成有效的通訊網(wǎng)絡系統(tǒng)。最后，通常使用的動態(tài)空口技術的基礎支撐是F-OFDM、SCMA等。

2.4 云計算技術

對于現(xiàn)存的云技術來說，在通訊網(wǎng)絡傳輸過程中出現(xiàn)延時性和不穩(wěn)定的問題，需要在武器通信技術中進行更進一步的優(yōu)化。然而，在無限極無限通訊時代，更多使用通信網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)量將得到顯著的提升，在全球范圍內可能會超過將近500億的連接量。除此之外，在5G無線通信時代，人們對終端設備的計算服務以及通訊服務的質量都提出了更高標準的要求[3]。因此，在此種環(huán)境下，5G通訊技術在使用云計算技術的時候，必須要提高終端設備的計算能力，在最大限度內提高通信傳輸速率。

3 結語

總之，隨著我國科學新技術的蓬勃發(fā)展，和國外通訊領域的差距也不斷縮小。在未來通信技術發(fā)展過程中，我國必然出現(xiàn)5G通訊引領的時代，才能更好地實現(xiàn)信息的交流和同步，在此通信技術發(fā)展前提下，作為通信技術人員必須要掌握全面5G無線通信技術關鍵內容，真正的推動著5G無線通信系統(tǒng)從理論走向實踐。最大范圍內滿足人們對無線數(shù)據(jù)業(yè)務服務的要求，也推動著我國5G無線通信系統(tǒng)的質量和效率得到更進一步的提升。