5G无线通信技术关键技术的应用

王强　李志民　张伟

摘要：目前，5G技术中最常用的技术有无线纳米技术、隐私性技术、保密技术等，而5G技术则更注重隐私性和网络安全，既可以提高信息传输速度，又可以减少网络资源的损耗。5G技术可以有效地保护使用者的个人隐私，并利用技术支持来解决使用者在传送信息时所面临的种种问题。文章简要介绍了5G无线通信网络的技术内容和发展过程，并对其实际应用及其价值进行了分析，以期为5G技术的推广提供参考。

关键词：5G无线通信技术；关键技术；应用

中图分类号：TN929文献标志码：A0引言随着科技的飞速发展，传统的网络技术已经不能满足现代科技发展的需求，当前5G是最佳的选择。5G无线通信系统不仅可以快速地传递消息，还可以对问题进行系统的分析。要使5G无线通信系统更好地为人们服务，必须始终密切关注5G的发展，不断地解决各种问题。

15G无线通信技术概论5G无线通信技术体系是我国无线通信技术的一次升级和重大革新，对原有的技术体系进行了全面的优化，为广大用户提供了方便、高质量的通信服务。相比于4G，5G技术不但继承了4G技术的许多优势，还可以对一些新的技术进行测试，随着技术的不断改进，它的应用将会更加广泛［1］。

25G技术的优越性2.1更快的传送速度5G技术是当前移动通信技术中较为成熟的一种，它的传输速率要快得多，根据现有的技术和理论分析，它最大的优势是能大幅提高手机的信息传输速度。

2.2更好的相容性通过对现有的无线技术进行分析，文章提出了一种基于5G技术的无线通信技术，并在此基础上实现了无线接入网、Bluetooth、WiFi等无线通信技术。尤其是需要在网上进行支付时，5G货币技术的支持可以使网上支付变得更安全［2］。

35G技术的技术内涵及具体应用情况3.15G技术中的技术要点5G技术是第五代技术，也是对4G技术的一次变革和发展。它在速度和抗干扰方面具有4G技术所不能比拟的优势。不过这种技术在全球范围内的普及程度并不高，4G依然是目前最主要的技术，而且会持续很长一段时间。

3.2WAN技术分类3.2.1软件定义的网络化技术软件定义网络技术是指通过中央控制系统对网络和数据进行统一的控制和管理，并对该网络的数据转发等进行管理。该技术的运用能减轻运营商的管理难度，降低对基础设施的需求。将其运用于无线网络，可以使整个网络的资源分配和网络资讯的整合更为顺畅，且具有较强的控制能力，使网络技术朝着科学、高效的方向发展，成为现今无线网络的主要技术［3］。

3.2.2Auto-Network技术自组织网络技术是指在网络环境中实现智能化、自动化的发展，使其具有一定的配置和管理功能，从而实现网络的自我规划，降低网络环境中发生故障的概率；使运营商能够更容易地进行网络管理，减少人力物力的耗费。使网络工作人员能够在更加重要的位置上工作，使整个网络的管理工作得到最好的改善。无线技术和自组网技术的结合成为当前无线通信系统的主要技术内容，也是运营商在网络技术发展过程中的关键环节，对当今的网络环境运行起到了至关重要的作用［4］。

3.2.3内容发布网技术内容分配网技术是为了在网络中进行数据传送时，减少对数据传送速率和传输稳定性不利的因素，从而提高数据的传输效率。其本质是利用服务器和服务网络在不同区域之间建立一种全新的网络，利用虚拟网络将数据和信息进行合理的分配，使数据在最短的时间内被传送到最远的地方，从而快速地获取所需的数据。该技术的使用可以极大地改善用户的浏览和下载体验，同时可以有效地加快阅读速度［5］。

3.35G技术发展趋势目前，5G技术在国内已有一定的应用规模，技术内容也比较成熟，但与4G相比，普及率还存在一定差距。纵观我国几代的无线网络技术发展历程，每一代都有技术上的突破，而目前的5G技术和4G技术在应用场景上还没有太大的差距，5G的普及并不是很好。因此，必须加大5G技术的研究和开发，让5G技术的优势逐步显现，促进5G技术的推广和发展。5G无线通信技术的开发成本和高昂的使用费用是制约其发展的重要原因，今后应加大技术的研究力度，控制建设和使用费用，特别是把使用费用控制在人们能够承受的范围内，才能从根本上促进5G的快速推广。

3.4中国5G无线技术发展现状5G无线技术是5G技术中的一项重要技术，它是4G技术的一种扩展，在下行率上表现出色。由于5G技术的快速发展，已经引起了世界各国的广泛关注。从当前5G技术的发展状况来看，其技术系统的建设费用和运行费用都很高，因此没有得到全面的推广应用，5G技术的开发和推广仍需要一段时间。我国无线通信产业的三大運营商分别是移动、联通和电信，三大运营商在4G无线通信技术刚刚起步时，就已经拥有了庞大的用户基数。5G技术是未来无线通信技术发展的主攻方向，自然也成为三大运营商之间新的“战场”，三大运营商和相关厂商都在加大技术研发力度，从需求、关键技术、标准、频谱等多个角度进行技术开发。目前，中国移动等无线通信公司已在多个城市进行5G技术试验，并逐步实施5G技术的基站建设［6］。

4无线通信技术的发展随着无线通信技术的不断发展，人们的日常生活也随之发生变化。WLAN技术是将前端设备通过IP与后端设备相连，用户在终端上使用 GRPS技术对数据进行访问。GRPS技术在实际应用中，本就是一种过渡技术，虽然GRPS技术的适用范围很广，但是其自身在技术上受到了很大限制。在当今的无线网络技术中，无线网络的传输速率可以满足大多数人的实际需要，也可以通过无线技术来实现大多数区域的通信。这种情况下，GRPS技术又重新成为5G技术的直接应用，它作为过渡技术，在以往的技术升级中也起到了很好的过渡作用。在5G技术发展受到限制的今天，5G的基础设施建设还不够完善，所以应通过加快5G基础设施的建设，快速地扩大5G的覆盖范围和用户数量，从而加快5G技术的发展［7］。

55G无线通信技术要点5G技术的发展与我国5G通信项目的建设紧密相关，对于5G技术的推广和发展具有重大的现实意义。当前5G技术和用户数量均呈现相对平稳的发展态势，要维持这种发展势头，必须继续5G通信项目的建设，才能保证5G的发展，才能让5G的发展变得更加快速。

5.1发展绿色通信当今社会对环保的重视程度越来越高，通信产业也不可避免地要面对环保问题。与4G相比，5G技术在实际应用中的一个突出问题是5G在能源消耗方面有着显著提高。因此，电信运营商必须采用绿色通信技术，通过控制5G的能量消耗，提升5G的能量利用率，减少5G对能源的需求，实现绿色通信［8］。

5.2异质无线通信技术的开发和应用5G技术的发展，必须把网络节点和计算机网络技术的发展结合起来，才能形成覆盖更广的信号网。在不同的小区设计小型的5G基站，连接不同的基站提高无线网络的覆盖和传输速度，从而形成一个完整的、高效的5G网络，提高用户的使用体验。当某小区的基站发生故障时，其他小区的基站也可以快速地承担起部分通信功能，从而增强整个网络的稳定性和抗灾能力。

5.3空口技術在我国的应用空口技术在移动通信系统中有着举足轻重的地位，在3G，4G和5G中得到了广泛的应用。同时，空口技术应该将物联网和无线网络相结合，这样才能保证网络的稳定性。当前，5G的空口技术以 SCMA为主。

5.45G技术与云计算技术的关系网络技术正朝着云计算的方向发展，但最大的障碍就是网络的不稳定和干扰。随着5G技术的普及，云技术的应用前景也越来越广阔。

5G的数据传输和下载速率可以很好地满足用户在云上的访问要求，为云计算技术的发展奠定了坚实的技术基础。5G网络的运算能力相当于一个移动终端，在技术进一步成熟后，5G的应用将更上一层楼。当前5G技术的重点还应在提高网络的传输和抗灾能力上，以此提高网络的性能［9］。

5.5低功率网络技术存在的问题目前，5G网络技术面临的主要问题之一是高能量消耗，这既违背了可持续发展的目标，又增加了运营商的能源消耗。因此，广域低功率网络技术（LPWA）就成为一种新的技术。

降低能耗是当前5G网络的一个关键技术问题。采用低功率广域网络技术，可以有效地减少5G网络的能耗，也可以提高5G的能量转换效率。为降低系统功耗，最简单的办法是当5G基站需要进行数据传输和下载时再启动，或者缩小5G网络的覆盖范围，但5G的主要发展方向就是提高传输效率和扩展覆盖范围，可以说，5G的节能和技术的进步是存在矛盾的。也因此，必须科学合理地运用这种技术，例如某些需要低网络传输率但是占地面积比较大的区域，可以采用睡眠模式减少基站的能量消耗；对于某些面积较小但传输率高的区域，可以采用减少覆盖区域的方法降低能量消耗。而实际应用中，存在着更加复杂的问题。因此，应在不影响5G技术的推广和发展的前提下，降低5G的能源消耗，促进绿色通信的发展［10］。

5.6多输入多输出通信技术MIMO技术是5G技术的核心，也正是它的出现，使得系统的传输和接收能力得到了极大的提高。MIMO技术在5G通信系统中的主要功能是提高数据传输的效率，以此极大降低用户的延迟。MIMO通信技术主要是利用基地内的多根通信天线实现数据的传送，这些通信天线既可以设置在基地内，又可以分布在城市的不同区域，同时可以采用大型天线阵列的方式进行。MIMO通信技术的发展将使系统的容量得到进一步的提高，同时也会降低信号性能，达到更好的传输效果。虽然 MIMO通信技术有着许多技术上的优势，但是由于天线数目的增多，导致资源分配的不足，使其在未来的发展中受到很大的制约。在今后的研究中，应该进一步探索适用于大规模协同通信的无线技术，这将直接影响到 MIMO技术的发展。

6结语随着通信技术的飞速发展，我国无线通信技术正逐步跻身于国际先进行列，5G技术正是目前我国无线技术发展水平的最直接体现。我国的5G技术发展，除了技术需不断地更新和发展外，5G技术的推广和普及也是重大的问题。应进一步扩大网络覆盖、提高网络传输速率、降低资费等，使5G技术更好地为广大用户所用，从而促进无线技术的发展和普及，提高整个国家的通信品质和网络速率。

参考文献

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［3］张晓玲，何舒平，王良燕.探究面向5G无线通信系统的关键技术［J］.北京印刷学院学报，2021（增刊2）：250-252.

［4］叶顺林.5G无线通信关键技术及其发展现状思路探究［J］.电子世界，2021（21）：71-72.

［5］尤祥君.5G无线通信技术的关键技术应用研究［J］.电子元器件与信息技术，2021（8）：197-198，200.

［6］赵义飞.探析5G无线通信技术的应用［J］.数字技术与应用，2021（7）：10-12.

［7］李伟勤.5G无线通信网络物理层关键技术［J］.数字通信世界，2021（7）：81-82.

［8］贺思一，何毅刚，许志斌.5G无线通信系统的关键技术综述［J］.集成电路应用，2021（6）：92-93.

［9］倪善金，赵军辉.5G无线通信网络物理层关键技术［J］.电信科学，2015（12）：48-53.

［10］杨绿溪，何世文，王毅，等.面向5G无线通信系统的关键技术综述［J］.数据采集与处理，2015（3）：469-485.

（编辑 沈强）

Application of key technologies of 5G wireless communication technologyWang  Qiang， Li  Zhimin， Zhang  Wei

（Kunlun Information Technology （Langfang） Co.， Ltd.， Langfang 065000， China）Abstract：  At present， the most commonly used technologies in 5G technology are wireless nanotechnology， privacy technology， security technology， etc.， while 5G technology pays more attention to privacy and network security， which can greatly improve the information speed， and can greatly reduce the loss of network resources. 5G technology can effectively protect users personal privacy， and use technical support to solve various problems faced by users in the transmission of information. This paper briefly introduces the technical content and development process of 5G wireless communication network， and analyzes the value and practical application of its practical application， in order to provide reference for the promotion of 5G technology.

Key words： 5G wireless communication technology; key technologies; application