淺析5G 無線通信技術概念分析及其運用

周磊

（杭州山脈通信有限公司，浙江 杭州 310052）

現階段，5G 無線通信技術的應用無處不在，且對人們的生活及生產發揮著不可或缺的作用，是一項當今時代不可缺少的技術。然而，隨著社會的不斷進步，故而對通信技術有了更高的要求和標準，通信技術破解需要進行改進。隨著5G 無線通信技術的出現，是通信技術上的一大質的飛躍，但是就目前的技術而言，仍然與一些發達國家之間存在一定的差距，仍然具有很多棘手問題尚未得到有效的解決。由此可見，我國在5G 無線通信技術上仍然具有很大的發展空間，國家相關領域必須予以充分的重視，加大研究力度，突破瓶頸問題，不斷的提高關鍵技術的實際效益，推動5G 時代的發展。

1 5G 無線通信技術的相關敘述

1.1 5G 無線技術的發展背景

移動通信約每10 年一代技術的發展，已歷經1G 到4G 的發展。每一次升級躍進，每一次技術進步，都極大地促進了產業升級和經濟社會發展。隨著我國經濟的高質量發展以及科技力量的不斷進步，對人們的生活和生產質量的提高都有著積極的意義和深遠的影響。在這樣的社會背景下，也就意味著依靠互聯網技術的時代將會不斷推進，5G 無線技術的研發是社會的主流，將蓄勢待發。與此同時，現如今的時代是先進技術的時代，只有將先進的技術，不斷的與目前的實際狀況相結合，才能更好地適應時代發展的需要，謀求高質量的發展。這些年來，我國對互聯網的相關技術的重視程度不斷加大，該技術的應用已經涉及到了人們生活的方方面面，與人們的日常生活有著密切的聯系。這也就意味著5G 無線通信技術已被社會各界廣泛認可，是一種先進的數據信息傳輸方式，改變了傳統的理念，在很多方面有著很大的進步。因此，必須實時的更新發展的理念，最大程度地避免與國際化脫軌的問題，致力于傳統行業的改變與跨界創新領域的發展，進一步將5G 無線通信技術更好的應用到移動醫療、金融、車聯網、智能家居、工業控制、環境監測等物聯網應用等領域，為人們的生活提供更大的便利條件。

1.2 5G 無線通信技術的概念

5G 通信技術繼承2G、3G、4G 無線網絡通信技術的優勢，并且以此基礎，引入了更加先進的技術，完善了通信技術。5G 無線通信技術，顧名思義指的就是第5 代通信技術，無線通信技術的發展是一個循序漸進且不斷提升的過程，且隨著社會的不斷發展，新事物必定會代替舊事物。相較于4G 網絡，5G 通信采用了納米技術，從本質上突破了技術難點，實現了信息加密的創新，無論是在信息傳送的安全性問題上，還是在質量速度性問題上均有明顯的優勢。

1.3 5G 無線通信技術的特點

首先，5G 技術提高了用戶的體驗感，縮短了數據傳輸時間，這意味著用戶能夠在最短時間內獲取高清視頻、圖像；其次，5G 技術能夠實現多用戶服務，通過多用戶的服務來實現整體功能的上升，實現5G 技術的全面覆蓋性；最后，5G 技術具有良好的兼容性，大大的降低了4G技術所面臨的局限性問題，在此基礎上也能夠更好的對有效信息進行捕捉，整個流程的自動性更強。5G 通信技術可以促進多種設備的鏈接，由于5G 通信技術的速度與4G 相比，提升了將近20 倍，而用戶的網絡體驗，提升近百倍，5G 技術將促進物聯網的發展。與此同時對于提高電池使用周期，延長電池壽命問題上有著極大的優勢。

2 5G 無線通信中的關鍵技術

2.1 關鍵技術之高頻傳輸

5G 無線通信技術在高頻段傳輸的應用是十分重要的，但是由于低段頻資源較多，故而對于5G 技術的相關需求難以最大化的滿足。5G 無線通信技術采用高頻傳輸的過程中，對于相關配件設施有著十分嚴格的要求，配件設施的完善性才能更好的保障5G 無線技術優勢的最大發揮，進一步加強5G 無線通信的性能。5G 用高頻段，核心問題，就是覆蓋能力會大幅減弱，需要更密集的基站覆蓋。因此，在研究5G 無線通信技術的過程中，要有針對性的對高頻傳輸資源進行科學合理的開發和應用，致力于5G 時代的發展，全面加速傳輸的質量和效率。但是，在此過程中，高頻傳輸技術具有一定的難度性，因此在操作流程上有著高質量的標準和要求，特別是針對頻段高的情況，難度也會隨之增加，與此同時在傳輸過程中所受到的阻力就會越大，且信號會受到嚴重的影響，局限性較大。

造成該問題的原因主要是因為在高頻段傳輸中，電磁波吸收的空氣比低頻段的多，面對這樣的情況只能有選擇性的選擇傳輸路徑，因而造成了大量的能源損耗，關于想到了信號的強弱。

2.2 關鍵技術之D2D 技術

D2D 技術同一基站下的兩個用戶，如果互相進行通信，他們的數據將不再通過基站轉發，而是直接手機到手機。控制消息還是要從基站走的，仍占用頻譜資源。相較于4G 無線通信技術來說，5G 無線通信技術的特點在于其能夠將3G、4G 及其他通信網絡形式融合起來，形成多樣化的網絡結構，使得網絡結構不再單一，可變用戶根據自身需求進行選擇，整個過程的局限性大大降低。就目前的情況來看，現在用戶所使用的WLAN 和蜂窩在網絡結構上有著明顯的差異性，但是5G 無線通信技術將針對差異性問題，可以進行有機的結合，使得二者之間的協同性更強，且能夠自動的實現有效的分流。

2.3 關鍵技術之LASA 技術

在無線通信發展的今天，4GLTE 用的是最主流的4天線發射，每個小區和每個用戶能實現的流數相同，是4 流；而5G 則使用64 天線發射，每個用戶支持最多4 流，但在Massive MIMO 技術的加持下，整個小區同樣的頻譜可以多個用戶復用，一共實現16 流，在峰值速率上遠超4G。小區理論頻譜效率是4G 的3.68 倍。頻譜資源對于5G 無線通信技術起著至關重要的作用，但是，對于頻譜資源卻呈現逐漸減少的趨勢，因此，對于該問題必須予以充分的重視，如何進一步強化頻譜資源的利用效率，并有效發揮其優勢是當前的重中之重。對此，LASA 技術的出現對該問題的解決提供了強有力的支持與動力。所謂LASA 技術實質上是從擴大陣列的角度出發，對服務對象的局限性進行了擴大，可以實現空分多址。通過有效的利用Lasa 技術，對于邊緣的頻譜也能夠進行科學的把控，切實的發揮出邊緣頻譜的使用效果，在現階段的技術應用過程中，對于排列形式具有一定的要求，僅限于水平方向，有著很大的束縛性，限制了該技術的有效發揮。且天線的數量和尺寸是呈現正比例關系的，這從很大程度上大大加劇了安裝的難度性，而5G 無線通信技術的應用，要求采用全新的多天線傳輸技術，利用LASA 技術來實現垂直方向的排列，多方向、多層次的拓展維度，進而使得天線安裝問題得到有效的解決。

3 5G 無線通信技術的應用問題與實際應用

3.1 5G 無線通信技術的應用問題

從5G 無線通信技術的發展背景來看，我國在5G 無線通信技術的應用上還具有很多棘手問題，尚未得到有效的解決。

首先，體現在通信技術和網絡技術的傳輸風險上，缺乏安全性和實時性的問題，存在的風險因素很高，嚴重限制了5G 通信技術的應用范圍，在應用問題上仍然具有很大的局限因素。在此基礎上，通信傳輸網絡的結構也存在單一性的問題，且存在的節點較多，導致取得的實際效果不夠顯著，對于信息傳播的可靠性和時效性上均有很大的不利影響，甚至嚴重威脅到了信息傳輸的效率和整個系統的順利運行。

其次，在5G 無線通信技術的應用過程中，沒有立足實際的需求，導致無法最大化的將問題有針對性的解決和避免，不能夠科學有效的滿足社會信息傳輸，難以最大化的滿足社會的需要，提高用戶的實用感。隨后，目前我國常用的通信傳輸網絡結構單一，同時分布的節點也比較多，會造成無線通信網絡中信息傳播的可靠性降低，在通信信息的實效性方面產生問題，必將造成5G 無線通信技術的應用問題。

因此，在經濟效益與社會效益上的實際收獲也不大，且往往在應用的過程中造成很多不必要利益的損失，過多的網絡信息資源浪費現象將非常不利于5G 無線技術的應用和創新。

3.2 5G 無線通信技術的實際應用

（1）應用于光場相機。相機在有了5G 技術的加持后，大大提高了光學信息的科學有效捕捉，在很大程度上可以進一步彌補構圖上的缺陷。在此基礎上，光場相機的應用實際上是利用了有效對焦的原理，對于拍照的方式和方法降低了要求和標準，使得對焦更為精確和快速，從而實現有效的抓拍，并且能夠儲存大量的照片，支持快速傳輸。而且這種光場照片的陣容量非常重大，百兆級大寬帶和毫秒幾短時延可由5G 支持，配合云端強大的計算能力、超大空間，以及超低延時壓縮技術，滿足此類需求。

與此同時，該原理也同樣適用于其他領域的發展和應用，例如安全監控等，應積極將這一原理進行拓展和創新，進一步擴大應用范圍和應用領域。與此同時，在很多手機系統的應用過程中也有所體現，可以為用戶帶來更加方便，更加快捷，更加實用的服務，例如，人們只靠一臺手機便能完成基本的娛樂、辦公和支付等，且在一些數據傳輸和下載的過程中，也對系統的安全性和高效性提供了更好的保障，使得整個過程更加具備安全性和高效性。除此之外，在兼容性應用上也有著突出的體現，該應用體現在5G 應用可以更好地實現4G、3G、2G等其他無線通信技術的兼容，有效的擴大了兼容的范圍，科學有效地提高了資源的利用率。

（2）5G 無線通信技術發展跟蹤。5G 無線通信技術有著良好的發展前景，在未來5G 技術的應用過程中，該技術會逐漸地普及推廣，應用范圍將不斷擴大。首先，5G 無線通信技術可以更好地應用到社會的各個領域，潛在操作的便捷性上有了一定的提高，可以實現高效的設備關聯，無論是家用電器還是工業設備，都可以進行移動設備的連接，從而更好的實現信息的共享，有效的提高傳輸的速度。其次，5G 無線通信技術將進一步實現對高頻資源的利用，致力于降低傳輸過程中的資源浪費和能源損耗，不斷完善5G 技術的發現與跟蹤，從多層次、多角度、多領域做好技術優化和目標規劃，不斷的擴大和提高舞技技術的業務能力，進一步推進5G 通信技術的全面覆蓋，為人們的生活謀求更加便捷的方式。

3.3 新型多天線傳輸技術

在通信產業不斷發展的環境背景下，頻譜資源逐漸稀少。因此，5G 無線通信技術的應用必須致力于提高頻譜資源的利用率，充分挖掘ls as 技術的優勢，一方面使得頻率效率得以最大化的提升，另一方面更好地優化空間位置的結構，并對其進行科學的劃分。從而使得星星多天線傳輸技術能夠更好地針對不同的客戶進行不同的分析，從而針對不同的問題和不同的需求展開相應的服務，大大提高服務的質量和效率，與此同時對于提高通信的質量和效率，以及提高效益有著積極的意義和深遠的影響。

4 結語

綜上所述，本文從5G 無線技術的發展背景作為出發點，通過其概念、特點。對5G 無線通信技術的關鍵技術進行了相應的分析，重點闡述了5G 無線通信技術的應用問題和實際應用。從當前的情況來看，在5G 通信技術的實際應用上取得的效果不夠理想，其發展和改進的空間仍然很大，將與其他信息技術深度融合，創造并發揮巨大的價值，由于5G 大帶寬和低時延特性，很多業務場景將由本地轉向云端，數據采集量急劇增長，給更多產品、業務、模式帶來想象空間。應進一步加強研究力度，擴大實際應用范圍，有效的提高其穩定性和高效性，更好地推進我國無線技術領域的發展。