探析5G无线通信技术与未来发展

王健波

【摘要】   5G无线通信技术的发展和应用，对我国的信息化建设与发展有着重要的推动作用，同时也能够更好的满足人们对无线通信网络的建设和应用需求。本文在对5G无线通信技术及其特点分析基础上，结合5G无线通信技术的关键技术，对其未来发展进行研究，以供参考。

【关键词】    5G无线通信技术    特征    优势    关键技术    未来发展

引言：

随着现代信息技术的发展和广泛应用，推动了信息时代背景下无线通信技术的快速发展，并且对人们的生产与生活形成了较大的冲击影响。其中，无线通信是以广播、无线电以及蜂巢式网络等形式为主，而以移动通信作为支持的无线通信技术，则被称为是移动通信技术，并且在第四代移动通信技术支持下，随着物联网以及有关产业的快速发展，为更好的满足现代社会的信息建设与发展需求，逐渐推动了第五代移动通信技术（即5G技术）的发展和应用实现，使其成为当前国内有关行业领域与技术研究中关注的重点。

为此，下文将通过对5G无线通信技术及其特点分析，结合5G无线通信技术的关键技术，对其未来发展进行研究，以供参考。

一、5G无线通信技术及其特点分析

5G技术作为通信技术的最新发展和应用技术，它在通信领域的应用，不仅能够显著提升其通信速率、减少通信延迟，而且能够有效节约通信过程中的能源消耗，减少通信的成本，并增加通信系统的容量，具有更为突出的作用和优势。此外，5G通信技术的实际应用中，不仅能够按照其通信网络覆盖区域实现多个小区域划分，而且能够将通信传输的各种声音与图像信息直接在手机上实现数字化，以通过模数转换器进行通信信号转换和传输。如下图1所示，即为无线通信络的结构示意图。

根据上述对5G通信技术的分析，在进行5G无线通信技术的技术特点分析中，可以从以下几个方面对其进行简单概括與总结。

1.1能够提高用户的速率

网络传输速度的大幅提升，是5G无线通信技术的最为突出特征之一。它与传统的4G、3G等通信网络相比，存在着较为明显的网络用户数据通信与传输的速率显著提升特点。

结合5G无线通信技术发展与应用现状，在5G通信技术支持下的通信网络中，其用户速率能够达到10Gbit/s，并且在一些数据信号传输速率需求更高的用户网络中，其数据通信与传输的速率能够达到更高。对于通信网络的用户来讲，其数据通信与传输中的速率提升，在促进其信息化建设与发展中的积极作用也更加显著。

1.2提高无线通信传输的时效性与可靠性

5G无线通信技术在实际应用中，随着其通信网络的服务应用范围不断拓展和增加，使其数据通信与传输的时效性与可靠性也得到了较好的保障。

比如，在于5G云网络架构相互联通建立的5G无线通信技术中，不仅能够实现其无线通信的虚拟化、组件化与可编排无线通信网络建设目标，而且能够针对不同业务场景在不同的网络切换与通信支持下，对其无线通信的具体需求进行有效处理，从而促进无线通信技术总专项电信网络向着通用网络平台化方向发展和转变，最终促进无线通信的时效性与可靠性提升。

1.3促进无线通信的数据流量增长

随着信息建设的不断发展，根据有关数据预测显示，当前我国的移动数据流量需求与十年前相比，其增长幅度已经达到1000倍以上，并且为满足人们对数据流量增长的更高需求，在无线通信技术发展中逐渐引入5G通信技术，也逐渐成为无线通信领域发展的一种必然趋势。5G技术与传统的4G和3G等通信技术相比，其通信网络中的通信数据量增长存在显著提升，数据通信与传输的能力也明显增强，在面对较多的数据业务量以及用户数据较为拥挤时段，其数据流量的增长变化也十分明显，能够更好满足当前人们数据通信业务量日益增长下通信需求。

二、5G无线通信技术的关键技术与未来发展分析

根据上述对5G无线通信技术及其特征的分析，在围绕5G无线通信技术的关键技术及其未来发展所开展的研究中，需要从5G无线通信技术中的新型多天线传输通信技术以及全频谱接入技术、高频传输通信技术、密集网络通信技术、D2D技术等关键技术的研究和发展上进行分析。

2.1 多天线传输通信技术

新型的多天线传输技术在5G无线通信技术中的研究应用，经过一定的发展，对频谱利用率的显著提升起到了十分积极的作用，并且为5G移动通信的大规模天线阵列发展，也起到了十分显著的作用和影响。5G无线通信技术中，通过大规模的天线阵列，促进3D-MIMO技术的形成和应用实现，并在对毫米波的配合应用下，促进多天线技术的实际利用效率显著提升，从而为5G无线通信技术及其抗干扰能力的改善提升进行支持。

2.2全频谱接入技术

5G无线通信网络中，通过和低频传输系统的混合组网设置，能够有效避免无线通信网络用户数量增加所导致的数据通信传输拥堵等情况发生。其中，全频谱接入技术支持的5G无线通信网络系统中，其高频段的毫米波频率最低能够达到27.3GHz，最高则为350GHz，使原来的低频带宽得到了明显的拓展，同时受高频段传输应用的微波元器件较小尺寸影响，能够有效缩短其无线通信系统的建设规模，并对5G通信技术系统支持下的更高信号容量与传输速度要求进行有效满足，实现无线通信网络中高频段信号在短距离范围内的高速通信与传输需求。

2.3高频传输通信技术

5G无线通信技术的研究与发展中，高频段传输技术不仅是其关键技术之一，也是其重要的发展方向。当前，随着对5G无线通信技术研究开展的不断深入，已经有企业针对5G无线通信技术进行高频段（28至37GHz）传输技术测试和研究，且取得了较为显著的研究成果。值得注意的是，高频传输通信技术在5G无线通信技术研究中的应用实现，在实现无线通信网络的数据传输信息传递效率等问题解决上，具有十分重要的作用和影响。

由于对高频传输通信技术的研究和应用中，仍然存在有较多的问题和不足，其中包括高频段信号传输中容易受空气吸收损耗的影响以及信号频段的设置过高等问题，就会导致无线通信中的电磁波路径损耗明显提升，引起数据传输中的不稳定情况发生。

2.4密集网络通信技术

随着5G技术在无线通信网络中的应用，在促进无线网络用户数量迅速增长的同时，也推动无线网络的数据传输业务量快速提升。

针对这种情况，在进行人口密集区的密集网络建设中，就需要采用相应的密集网络通信技术，进行更多数量的低功率点至，并促进其网络覆盖区域的热点数量以及热点提提供的网络传输质量改善和提升。

其中，密集网络通信技术的应用中，在实现其网络覆盖区域的网络密集程度改善和提升同时，也会导致其网络拓扑结构的复杂性不断增加，也需要在具体研究和应用中引起重视。

2.5 D2D技术

D2D技术作为5G无线通信技术中的一項关键技术，它能够对5G无线通信网络中设备和设备之间的直接通信进行有效支持，并在设备交互与数据通信传输中克服传统无线通信对信息基站和中继站的依赖，最终实现无线设备网络的接入范围扩展和连接方式优化提升，并有效降低无线网络的系统建设成本，促进其数据通信与传输的整体效益提升。其中，传统的无线通信网络建设与数据通信传输中，是以基站作为中心对数据通信传输网络的信号覆盖进行支持，具体应用中通过中继站对基站传输信号的接收来满足其数据通信与传输的需求。

上述传统的无线通信网络建设与数据连接方式中，对基站与中继站的位置在无线通信网络中属于固定位置情况，同时会导致其网络结构存在较大的局限和不利影响，并且进行基站建设中投入的资金情况，对建设网络的覆盖范围有着重要的制约作用。

因此，对D2D技术及其在5G无线通信网络建设中的应用进行研究，以实现5G通信技术支持下的无线通信网络建设和数据通信传输支持，能够有效满足人们不断增长数据通信与传输需求，具有十分积极的作用和意义。如下图2所示的5G直播视频采集终端的网络拓扑结构中就采用了D2D技术。

三、结束语

总之，随着社会经济发展与科学技术的不断提升，对新时期的通信技术也提出了更高的要求。其中，5G技术作为一种先进的通信技术，在无线通信领域应用，对无线通信技术的不断研究和发展有着非常积极的作用和影响。因此，对5G无线通信技术及其未来发展研究，以促进5G技术在无线通信领域的进一步应用和发展，具有十分突出的重要作用和意义。

参  考  文  献

[1]高翔.5G移动通信技术在城市轨道交通车地无线通信系统中的应用[J].城市轨道交通研究，2018（A02）：61-64.

[2]王廷凰，余江，许健，等.基于5G无线通信的配电网自适应差动保护技术探讨[J].供用电，2019（9）：18-21.