基于5G無線通信技術的應用前景分析

杜珊梅

摘要：隨著移動通信技術的發展，在21世紀3G時代到來，無線網絡傳輸的數據量急劇增加，用戶能夠通過3G移動網絡，查閱資料與觀看視頻，用戶的數量也快速增長。2011年我國4G網絡得到普及，相比于3G、4G的傳輸速度有著質的飛躍，這也使得移動通信真正的融入了人們的生活當中?，F在，5G技術日漸成熟，未來人們將迎來5G的新時代。

關鍵詞：5G;無線通信技術;應用前景

當前信息技術與網絡技術的應用在不斷提高，通信行業的相關技術也在逐步完善，并且吸引了越來越多的技術人員投入到通信行業中。目前5G無線通信技術已經開始試點，并且很快就能在全國各地推廣使用，因此對這一技術進行研究具有重要的意義。

1、5G無線通信技術的優點

第一，極高數據傳輸速率。相比于4G技術，5G技術最為明顯的優勢之一就是可實現每秒數十GB的數據傳輸速率，就當前已有的5G應用效果來看，已經在28GHz波段下實現了1Gbps的傳輸速度，相比傳統4G技術75Mbps體現出了絕對的優勢;第二，泛在網。隨著業務的發展，網絡業務需要廣泛存在的網絡，只有這樣才能支持更加豐富的業務，才能在復雜的場景上使用，因此泛在網的廣泛覆蓋和縱深覆蓋是滿足業務需求非常關鍵的兩個方面。第三，低時延。5G的一個新場景是無人駕駛、工業自動化的高可靠連接，這些新的應用都是高速度運行的，需要在高速中保證及時信息傳遞和及時反應，這就對時延提出了極高的要求，5G網絡必須具備更低的時延（小于1毫秒）才能滿足這些應用的需求。第四，低功耗。5G要支持大規模物聯網應用，設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，更好地被用戶接受，促進物聯網產品的快速普及;低功耗的設備將是5G網絡的一個重要組成部分。第五，重構安全。在5G的網絡構建中，在底層就應該解決安全詞題，從網絡建設之初，就應該加入安全機制，信息應該加密，對于特殊的服務需要建立起專門的安全機制，這樣才能保證整個網絡的安全高效的運行，提高用戶感知。

2、5G無線通信的關鍵技術

2.1有關多天線傳輸技術

5G技術擁有超高的傳輸速率以及較高的傳輸可靠性，這就需要用到大規模天線陣列以及MIMO的相關通信技術。大規模天線陣列能夠盡可能地提高空間維度資源利用率，通過使用空分多址技術，實現同一個時頻資源服務多個客戶終端。要想實現多個小區容量以及提高信息傳輸效率，就需要對MIMO技術進行完善。通過使用有源天線技術來完成3D波束賦形。5G技術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雷達技術，能夠提升用戶的使用感知。多天線傳輸技術在保障信息傳輸質量的同時，還能夠盡可能的提高了傳輸速率，同時還提高了資源的利用率，進一步地減少了信息傳輸的成本，提高了移動通信技術的經濟效益。同時，這項技術使得5G技術能夠更好地滿足時代對數據傳輸的要求，提高客戶量。

2.2有關高頻傳輸技術

對于網絡通信來說，頻譜資源是十分有限的，因此對于頻譜資源的有效利用非常重要。前幾代移動通信技術采用低頻頻譜資源，隨著低頻資源不斷地被利用，低頻資源已經到了快要枯竭的時期，因此要想提高通信質量，需要對高頻資源進行不斷的挖掘和利用。5G技術想要更好地發展，必須要在高頻段找到適合其發展的頻率，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，一旦基站和終端之間有著較多的阻礙物，就會大大減少傳輸的效率與質量。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問題，實現無障礙傳播，這在一定程度上能夠更好地完成對信息的傳輸，提高傳輸的效率。

2.3密集網絡通信技術

無線通訊與人們日常生活的聯系較為密切，5G技術的發展能更好的解決無線技術目前的諸多問題。如不同人口稠密地區對于信息傳輸的需求是不同的，無線通信網絡要根據不同地區不同的需求進行適當的技術支持，以免出現需求高的地區無法滿足、需求低的地區資源過剩。密集網絡通信技術正好能夠解決這一問題，針對低需求的地區創建低功率節點，從而提高熱點地區的信息傳輸質量，這項技術能夠很好的應對不同地區，不同信息數據傳輸需求的問題。但是這項技術仍然存在著許多不足，如該項技術雖然提高了密集地區網絡通訊的速度與質量，但是數據信息傳輸更容易受到干擾。

3、有關5G通信技術的相關應用

3.1智能醫療

智能連接還有助于以更經濟的成本提供更有效的預防保健護理，同時幫助醫療健康的管理者優化資源的使用。此外，智能連接也會進一步促進遠程診斷和遠程手術的發展。5G的高可靠性和支持大規模連接數的特性將加速可穿戴設備的普及，利用可穿戴設備，醫療人員可以輕松采集佩戴者不同的生物計量參數。隨著此類解決方案變得越來越普遍，基于AI的醫療平臺能夠通過從這些可穿戴設備中收集到的數據來確定病人當前的健康狀況，提供量身定制的健康建議，并預測未來可能出現的潛在問題;清楚的、實時的了解病人目前的身體狀況將有利于醫療工作人優化資源的使用。此外，5G技術的智能連接應用將協助醫生遠程實現全面的醫學檢查，還能獲得完整的視聽和觸覺反饋，甚至還能操控機器人進行遠程手術，這打破了醫生提供診斷或手術的物理限制和地域限制。

3.2智能家居

目前我國市場中對于智能家居的應用逐漸廣泛，人們可以通過手機對家里的電器以及設備進行合理的控制，這一技術的應用提高了人們的智能生活水平，可以通過手機對家中的設備進行調控，從而保證生活水平的提高。家具與電器這兩個通信終端設備，通過移動通信技術進行合理的連接，因此5G無線通信技術的應用會更好地實現萬物互聯，智能家居也會逐漸完善、優化，為人們生活水平的提高起到積極的推動作用。同時，在一定程度上提高人們的生活舒適度以及智能化程度，提升用戶對于移動通信技術的使用體驗。

3.3在廣播中的應用

5G智能化廣播主要是通過對廣播網絡以及5G通信技術進行融合的混合業務，促進經典廣播節目朝著智能化的方向發展。基于5G無線通信技術對于廣播業務的應用，主要體現在音頻廣播、音頻點播以及視頻社交軟件媒體等相關內容。用戶終端可以是各種智能化的終端設備，例如：收音機電視手機等等。用戶可以在室外的環境中通過固定的設備結合5G無線通信技術、視線智能化廣播的合理應用，保證加強虛擬混合現實內容的廣播工作，用戶還可以通過智能化的穿戴設備、各種移動終端設備以及車載設備進行信號的接收。

4、結語

綜上所述，5G無線通訊技術的發展與應用在未來一段時期內是通訊發展的主要方向，對于我國科技生活具有重要的作用。5G技術的應用提高了我國數據信息傳輸的質量與速度，對我國各個行業都有長遠的影響。因此，未來我國要保持積極地態度不斷地發展通訊技術。

參考文獻：

[1]李維.5G無線通信技術及其相關應用[J].通信電源技術，2019（1）：200-201.

[2]徐寧偉，屈毅凡，郭飛.對5G無線通信技術概念及相關應用的研究[J].數字通信世界，2018（9）：68.

[3]張亦蘇，劉志堅.5G無線通信技術概念及相關應用[J].通信設計與應用，2016（2）：93.

[4]王景堯，白巖，孟祥嬌.5G無線通信技術發展跟蹤與分析[J].現代電信科技，2014（14）：1-4.