5G通信的应用技术及发展趋势

范昊博

摘要：目前运营商5G基站在大多数城市已经基本覆盖，5G通信时代悄然而至。作为第五代移动通信技术，5G不仅仅意味着有更快的数据传输速率，而且它也给许多公司及企业带来了新的发展机遇，产生了许多基于5G技术的科技产品。本文首先对5G通信技术的特点进行介绍，然后探讨和研究5G通信的关键应用技术及发展趋势。

关键词：5G通信;特点;应用技术;发展趋势

随着5G通信技术的不断发展和成熟，我们已经从4G时代进入了5G时代。5G通信技术是指在4G技术的基础上发展而来的第五代移动通信技术。“5G” 即为第五代移动通信技术的简称，该技术是前几代移动通信技术的优化和创新，虽然同样采用蜂窝移动通信技术，但它的各方面性能都有显著提升。与4G通信技术相比，5G通信的延时更低、所用频率更高、带宽更大，网络速率有了质的提升，是移动通信发展的必然趋势。目前，三家运营商在大多数城市都已经部署并建设了5G基站，实现了5G的覆盖，为5G通信及相关产品的应用提供了必不可少的条件。另外，5G通信的普及同样也会推动无线通信技术的快速发展。因此了解5G通信技术的特点、关键应用技术及发展趋势有着重要意义。

一、5G通信技术的特点

1、提升频谱及信息资源利用率

由于无线电波本身特性及原有通信技术的限制，使得高频段无线电波在我国原有的通信系统中利用率偏低，很难发挥其应有的作用。5G通信技术的使用可以解决这一问题，该技术可以实现对高频段无线电波的深度开发和利用，使得高频段无线电波的利用率得到有效提升。另外，5G通信技术同样还能够提升优化无线电波传递及传输速度，通过使用5G通信技术，网络信息资源利用率也得到提高。相比于信息资源利用率只有50%～60%的4G通信技术，5G通信技术可以使信息资源利用率达到70%～90%。从而可以看出，5G通信技术可以大大提高整个通信系统的传输速度和传输质量。

2、系统性能得到提高

5G通信技术的应用，使得在原有的基础上创建了一个更加高效的网络环境，5G基站是微基站，相比于4G基站，5G单基站覆盖范围小，但在整个城市中数量更多，即信号密度更高，可以解决很大一部分因无线电波穿透等特性造成的信号差的问题，另外，其信号强度更加稳定，数据传输速度更加快速，为音视频连接及各种网络软件的使用提供了一个更加稳定、可靠的环境。在5G通信技术中，可以构建多元、多边以及多面的通信系统，使整个通信网络的实用性也得到极大提升。

3、降低基站运营成本

在2G、3G、4G基站建设中，为了保证信号覆盖范围，通常需要使用宏站和较多数量的微站，每个基站都使用蓄电池组及低压配电系统供电保障。当然为了保证5G通信，由于5G频段更高，所以会需要更多的基站和配电系统，但5G基站更加智能化，采用智能电表技术，可以在基站数量增多的情况下使得整体能耗降低，即可以降低基站运营成本。

二、5G通信的关键应用技术

1、多天线技术

多天线技术是指由多条天线线路组成的技术，其组成元器件较为复杂，主要包括传输、接收以及配套等装置。5G通信使用多天线技术可以有效消除小区间干扰、噪声等，并且能够解决自身频段所带来的干扰，提升频谱接收效率，降低能耗。另外5G通信采用该技术可以简化系统布局，改善频谱利用率和时间周期等。

2、云计算技术

云计算技术在5G通信中的应用，可以使用户按照自己的需求，借助手中或身边的智能终端设备灵活的接入云服务商，快速对资源进行获取或云端存储。云计算技术是5G通信中基础性技术，它的应用能够为整个5G通信系统提供云计算服务，创造一种新型运营模式，极大限度提升对数据的计算能力和计算机利用率，并能够实现网络云资源的存储和调用。

3、毫米波通信技术

毫米波通信技术就是要实现光波向低频段发展以及微波向高频段延伸。怎样能够有效开发频段资源是5G技术应用过程中所遇到的关键性问题。使用毫米波通信技术，5G通信系统能够建设超密集网络，这样使得各个节点间传输距離缩小，相邻节点间信息感知更加快速，有效提升频谱效率，极大地提升网络设备传输和下载速度，其传输速度可达到10GB/s。

4、D2D技术

D2D是Device-to-Device的英文缩写，是5G通信的核心技术之一，其主要解决用户终端和基站间所存在的通信问题。D2D技术可以通过解决移动蜂窝数据连接问题来提高数据在用户设备间的传输速度，从而使得整个5G通信网络的通信质量得到有效提升。另外，采用D2D技术不仅耗能小、信号稳定，而且传输的距离较长，安全性高。因此，该技术在5G通信中有着十分重要的意义和应用前景。

三、5G通信的发展趋势

5G通信的发展趋势引起了人们的关注，物联网、无人驾驶、智能家居等是近几年来常常提到的词。其实，在未来的发展中，5G通信技术将会得到非常广泛的应用，其发展趋势主要表现在三方面。首先是安全方面，随着网络的不断发展，网络安全问题越来越突出，如何进行更安全的编码来提高用户的体验是5G通信技术重要发展趋势之一;其次是社交方面，5G通信技术所具备的优势使其在社交中为用户提供了良好的体验，如何将5G通信在社交中更深入的开发，为用户带来更好的社交体验也是其发展趋势之一;最后是复杂环境通信方面，在使用无线电波传输信息的过程中，信息传输效率会受各种复杂地形和环境的影响，因此，使用5G通信技术来解决复杂环境问题，提高整个通信的质量同样是5G通信发展趋势之一。我们常说的物联网、智能交互主要是在社交方面的发展，目前，以5G技术为支撑，物联网在智慧医疗、交通出行等方面为人们提供了便利，无人驾驶逐渐从理论出现到现实生活中，智能家居步入人们日常生活中。

四、结束语

具有传输速度高、传输质量好、功耗低等优势的5G通信技术使得网络得到了优化升级，该通信技术具有非常广阔的发展前景。相信随着5G通信技术的不断成熟，人们的生活将会更加便利、智慧化。

参考文献：

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[2]梁勇华.5G技术在移动通信网络中的应用分析[J].互联网+通信，2021.

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[4]傅耀威.5G移动通信技术发展现状与趋势[J].中国基础科学，2018.