基于新时期发展分析5G无线通信技术发展跟踪与应用

2018-12-13顾炼

数字通信世界 2018年11期

顾炼

（中国联合网络通信有限公司泰州市分公司，泰州 225300）

目前人们对于通信领域的要求越来越高，这就为5G 通信技术的发展创造了机遇。5G 网络整合了无线、应用场景等多项内容，逐步朝着智能化方向发展。此外，5G 网络的连接较为稳定且更加快速，能够有效提高资源的利用率。

1 特点

5G网络具有网络覆盖面广、资源利用率高等特点，并且还与无线技术进行了联合。另外，5G网络传输速率较高，可实现高速连接，并且在传输过程中具有可靠性强、延迟问题少等优势。与4G相比，5G技术的传输成本较低，具体来说，5G技术主要有以下几个方面的特点。

第一，能够使用户获得更加优质的体验，这主要是因为其支持多项移动业务且传输速度较快。第二，5G技术的突破点在于其能够同时为多个用户进行服务，并且系统的整体性能在原有基础上明显有所提升。第三，5G技术在支持多项业务的基础上能够全面覆盖室内无线，并且覆盖范围较广。第四，5G技术的传输速度高达几十Gb/s[1]。例如用4G技术下载一部高清电影需要耗时十分钟，而5G技术只需一秒钟就能完成下载。第五是兼容性较好，其是在原有通信技术的基础上所建立的平台，包括NFC等多种类型的无线技术，这对于保障支付的安全性也具有一定的作用。第六是电池寿命较长，5G在应用时需要借助相关应用程序，这时服务器会频繁收到邮件请求，但5G 技术能够自动审核，阻止无效信息，避免电量过度消耗，对于延长电池寿命具有重要作用。表1为5G技术的简介。

表1 5G通信技术简介

2 关键技术

2.1 毫米波通信技术

毫米波技术的波频段介于30GHZ和300GHZ之间，在通信过程中需要充分考虑损耗与吸收情况，这样就可通过窗口获得130GHZ的带宽。另外，毫米波技术在应用过程中可在原有基础上增加通信容量，进而使频谱资源较为短缺的问题得到处理。另外，如果基站间距较小，处于两百米的范畴之内，就可充分发挥毫米波的优势，而不会受到外界条件的干扰。与此同时，毫米波可被空气吸收，这样能够将不同基站间的干扰控制在最小[2]。

2.2 高频传输技术

较长时间以来，无线通信部门所采用的资源均为低频段，而这显然与5G 通信的需求不相符合，因此通信部门逐步开始调整各频段的发射器，顺利实现了高频传输。

2.3 密集网络技术

密集网络技术对于提高5G 网络的性能具有重要作用，但现有的技术环境十分受限，导致该技术无法充分发挥其作用，进而影响了信号质量，导致信号频繁被干扰。因此当前需要研究如何通过密集网络技术建构起完整的网络架构，减少用户端的依赖，促使5G 无线通信更加灵活。此外，该技术的应用也能够扩大网络容量，并且可促使无线资源的应用频率大幅度增加，因此需要开发有利于该技术发挥作用的环境。

2.4 多天线通信技术

MIMO多天线技术的优势主要体现在以下几个方面。第一，具有较高的空间分辨率，因而能够获取更多的空间资源，实现多个用户的自由通信。第二，能够局限波束的范围，进而将外界的干扰控制在最小范围内[3]。第三，促使预编码和检测器的质量在原有基础上有所提升，可抵抗许多干扰因素。

3 发展跟踪应用

3.1 5G高速的应用

3.1.1 光场相机

光场相机的特点在于对焦处于照相环节之后，并且拍照过程中必须进行构图，其能弥补普通相机的缺陷，可准确记录光学信息，促使抓拍效果更好。此类相机容量极大，照片所占空间较大，并且在传输速度方面要求较高，因此需要通过5G 技术促使其应用效果更好。

3.1.2 安卓系统

目前智能设备均采用的是安卓系统，该系统的基础为Linux，属于分层式构架，包括程序、框架、内核及运行四个不同的层次，其中内核层可运用5G技术，对于分离文件及硬件驱动具有重要作用[4]。此外，安卓系统较为开放，可能潜藏着一些安全隐患，而5G 技术则能解决这一问题，主要是纳米技术在其中发挥作用，其能够增强系统的加密功能。

3.2 5G高兼容性应用

5G 技术兼容性较强，能够有效解决资源浪费问题，并且在无线支付中能够充分发挥其作用，可提高支付的安全系数。此外，比特币是一种虚拟货币，但其算法过于复杂，难以实现大规模制造，并且人为操控难度较高，但这也提升了此种货币的价值，使其能够成为一种支付手段。将5G 技术应用于其中更能够增加比特币的交易的安全性，因此可加以运用。

4 发展趋势

5G无线通信技术未来在发展过程中将会实现更多设备的连接，包括家电、工业设备等，实现各大项目数据资源的共享，并且可实现小区内设备的连接，给人们的生活提供极大的便利，推动人际关系的发展，但在5G无线通信技术在网络安全及隐私方面还存在一些缺陷，必须结合新时期社会智能化的发展特点合理分配任务。此外，根据科学技术的发展趋势及现阶段的移动网络技术来看，5G无线通信技术未来将朝着网络资源利用率更高、形成新的体系结构，提升无线网络系统吞吐率、深入挖掘可见光及毫米波的频谱资源等多个方向发展，网络架构将会更加智能与灵活，使得5G无线通信技术成为新时期通信领域的重点研究内容。