5G無線通信技術及其應用研究

李 寬，李 宗

（廣州杰賽科技股份有限公司重慶市分公司，重慶 401120）

0 引言

隨著世界科技的不斷進步，我國在移動通信領域占有主導和領先地位，在世界的無線通信技術上占有一席之地，在技術掌握和專利上走在全球無線通信技術的前沿。從當初的2G通信網絡只能接打電話和發送短信，到3G網絡的普及，人們可以用移動設備進行上網通信，到4G網絡的成熟，互聯網功能增強，如今5G網絡的應用能夠給人們的生活來帶不一樣的精彩。每次技術更新，我國的無線通信技術的發展迅速，科技的發展帶動人類文明的進步。當前5G通信技術是通信技術中最為重要的、最有發展前景的技術之一，戰略意義重大。5G無線通信技術有著其他網絡無法比擬的優點。要想在各個領域進行深度的5G通信技術整合，就要更加成熟地掌握5G無線技術，這是未來通信技術發展的趨勢。

1 5G無線通信技術

5G無線通信技術是4G無線通信技術的升級。相比傳統的無線通信技術，5G有著先天的技術優勢，如更加卓越的性能和更好的兼容性，能夠在極短的時間內進行信息有效整合，提高信息資源的傳輸速率和傳輸效果，在技術的優勢上，可以更好地滿足人們對網速的需求，以高質量的網絡速度和利用率提供優質的無線通信服務[1]。5G無線通信技術的優勢之一就是加重隱私和安全，在速率提高的同時，網絡也變得更加安全可靠，在低占用率的基礎上，極大程度上釋放了空間的利用率。速度上的提升不僅是5G無線通信技術上的優點，其無線通信技術的創新發展也會讓5G無線通信技術的應用范圍不斷擴大，智能化的服務和無線通信網絡為人們的生活提供了多種無線通信方式。如今，要想實現無線技術上的升級，就要不斷豐富資源與應用平臺，以此來提升5G無線通信技術的發展。

2 5G無線通信技術的特點及其優勢

5G無線通信技術的特點主要體現在3個方面：（1）5G無線通信技術具有創新性。5G無線通信技術是依靠多載波分子式操作進行設計和實現的，相比前幾代的通信技術而言，多載波不僅在室外有很高的連接性，在室內更是能夠充分發揮技術優勢。5G無線通信技術的應用場景主要是在室內進行無線傳輸，用于解決前幾代通信技術上在室內傳播信號效率不高的問題，利用智能信息化平臺對5G無線通信信號進行整合傳輸，將原有的限制條件加以突破并保持升級的狀態，利用數據和編碼進行破譯識別，在傳輸上進行升級拓展，這樣的技術手段可以讓無線信號的傳輸質量更高，同時也更加穩定。（2）5G無線通信技術的利用率高，其傳輸波動依賴高頻率的赫茲進行信息傳遞和信息接收，相比傳統技術而言，可以更好實現技術的更新換代，在5G無線通信技術平臺上對各種信息進行匯總，以高頻率的赫茲波為載體，如果接收到的信息強度是赫茲波承受范圍之外的，無線通信系統就會自動識別，將異常情況向總服務器進行匯報，并對異常情況進行分析，如果是有效信息，平臺將會自動更新接收方式，將系統和服務端無限升級，從而提高信息的利用頻率。（3）5G無線通信技術具有高安全性。相對于4G技術，5G無線通信技術擁有更高的安全性，主要包括服務域安全。5G無線通信技術應用了完善的服務注冊、授權安全機制與安全協議來強化服務域的安全防護，增強用戶隱私保護。5G無線通信技術運用了加密技術傳輸用戶身份標識，避免非法攻擊者追蹤用戶信息與隱私。

3 5G無線通信技術的技術性分析

5G無線通信技術需要更多技術上的支持和保證，在眾多技術的支持下才能將5G無線通信技術加以實現和完善，以下幾點技術上的支撐是保證5G無線通信技術實現的基礎和重要橋梁。

要想讓網絡架構進行優化創新，就要不斷整合無線互聯設備和蜂窩，在這個過程中，要以5G核心技術為主要應用對象，運用技術手段將以上兩者進行關聯，這就包括網絡架構與技術上的應用順序，只有將二者進行深度融合才能不斷提升服務能力水平和信息利用率。創新網絡架構能夠更好更快地分辨授權和非授權信息的區別，更加精確地保證信息的準確度。另外，創新網絡架構可以在一定程度上減少在無線通信數據傳輸上的壓力，從而確保無線通信數據的傳輸質量。在5G無線通信信息的傳輸上，信息以高頻率的方式進行傳遞，以此方法為通信傳遞的基礎，為無線通信提供更高、更便捷的服務質量[2]。

5G無線通信技術的信道編碼技術主要包括低密度奇偶校驗碼—LDPC碼、極化碼—Polar碼以及Turbo碼。上述3種技術是當前主流的編碼技術，不僅是5G無線通信技術討論研發的熱點，更是軍事通信、衛星通信研發的重點。LDPC碼處于高速率下的性能優勢成為5G無線通信技術高速傳輸場景的首選；Polar碼雖然發展時間較短，但擁有扎實的理論基礎，受到了通信界的廣泛關注。Turbo碼憑借其簡單性以及在通信系統中的設計優勢是初期通信系統信道編碼的主流選擇[3]。

4 5G無線通信技術的應用研究

4.1 MIMO技術的應用實現

MIMO技術在5G無線通信技術中以不斷完善和補充網絡通信性能著稱。MIMO技術是通過改變復用發射頻率和對通信寬帶的復用來實現的技術手段，傳統上的MIMO技術手段以點對點的單一形式進行無線通信數據傳輸。在不斷升級后，MIMO技術實現了單點對多點、多點對多點的信息傳輸；在發射端和接收端硬件系統上，通過整合利用無線天線的手段來提升視頻資源的利用率；在通信和數據傳輸上更加可靠安全，在無線通信信息的處理性能上也有很大提升空間。如今，我國不斷加強對集中天線的研究部署，通過不斷開發研究融合式的云無線通信連接技術，實現MIMO技術系統的再造升級，如果整合利用可行的話，能夠推動5G無線通信系統技術的發展。

4.2 D2D技術的應用實現

D2D技術是5G無線通信技術中的核心技術，其主要功能是對無線傳輸發射設備和蜂窩設備系統的補充和利用，從而實現在無線通信技術中的無線流量數據的增長，對復雜的數據資源進行簡化，以此來減少外界信息對于有效無線信息數據的干擾和破壞，這也是D2D技術上的一個優勢[4]。此外，D2D技術有效降低傳輸成本，提高無線數據傳輸的速率。該技術在實際使用中，如何有效地對信息資源進行管理和保證是最重要的問題，也是實現D2D技術的關鍵所在，只有在解決這兩個問題之后，才能成熟地實現D2D技術和5G無線通信技術的融合。

4.3 在移動云計算中的應用

隨著科學技術的發展，人類的日常生活中已經離不開互聯網技術?；ヂ摼W的出現在一定程度上提高了人們的生活和工作質量。移動云計算因此而生。現階段的移動云計算開始廣泛地應用到社會當中，移動云計算能夠更好地對大量數據進行分析和存儲，在此基礎之上進行調用，同時將移動設備中的數據進行傳輸，以便于提高云計算終端的計算能力和水平，徹底實現信息的共享和利用[5]。移動云計算有諸多好處，但是弊端也是顯而易見的，在云計算終端和手持移動設備上，在數據的交互能力和處理的過程中會受到網絡延遲的困擾，從而產生信息發送和接收的延遲，導致實時傳輸效率的不穩定。

5 結語

當今的信息技術革命是圍繞5G無線通信技術展開的，因為5G無線通信技術有著傳統通信無可匹敵的優勢和特點，其傳輸效率、安全性、穩定性、可靠性更高，低能耗更加符合社會發展的需求。5G無線通信技術的誕生，可以實現人物、物物之間的互聯，最終實現萬物互聯，這能產生新的商業契機和發展機遇。