5G无线通信技术概念及其应用分析

摘要：在互联网技术高速发展的趋势下，人们生产、生活已离不开通信网络，对网络运行速率要求也正在不断提升。从2G时代到4G时代，再到今天的5G技术不断推广运用，人们逐渐感受到网络娱乐、生活所带来的便利。通过5G技术高速率、广连接性的特点，虽然尚未得到普遍运用，但已受到社会广泛关注。本文主要分析5G无线通信技术的概念，探讨一些技术运用关键点。

关键词：5G无线通信技术;概念;应用

近年来，国民经济正在迅猛发展，促进了通信技术革新，5G通信技术逐渐走入人们生活，我国各地也正在推进5G通信基站建设。同时，在通信市场上，5G手机系列也越来越多。与传统2G、3G和4G技术相比，5G通信技术最显著就是通信运行速度的便捷性、高效率，5G网络覆盖范围，也超过无线通信网络，呈现强稳定性和低能耗特点。由于无线5G通信技术的优越性，能够更好满足用户需求。为此，网络研发人员需加大5G网络的研究力度。笔者根据自身多年的通信行业从业经验，主要分析5G无线通信技术的概念，探讨一些技术运用关键点。

一、5G无线通信技术概念

近年来，在新型无线网络技术不断发展、更新基础上，5G网络技术应运而生，该技术是立足2G、3G和4G网络技术基础，逐渐研发更新，具有开拓性和先进性特点。究其先进性，不仅是网络运行速度，更是指其无线通信技术、网络技术的有机结合，在结合过程中，逐渐融入纳米技术、高频传输等科学技术，进而提升5G技术的稳定性、安全性。

同时，5G技术不仅提升了网络运行速度，还提升了数据信息安全性，继承了传统网络技术优势基础，并进一步拓展原有优势。虽然5G技术的功能十分强大，但在能量损耗上，也表现十分突出，具备传输通畅和低能耗特点。通过5G技术，为用户提供更为优质的网络体验，促使无线网络通信质量进一步提升。现阶段，5G通信技术尚处于初期发展阶段，其覆盖范围虽然较广，但技术普及有待进一步提升，还需进一步加强技术研究，为5G网络发展提供更为优质环境。此外，5G技术具有较强的兼容性，和蓝牙技术、无线技术的有機融合，具有较强实用性。总而言之，5G通信技术是通信技术发展的必然趋势。

（一）技术特点

因5G技术具有高速率、广连接优势，促进了移动通信网络发展。处于不同热点场景，能够满足用户数据传输需求，满足网络省时和省力要求。同时，利用低延时技术，能够有效提升用户的便捷体验感。如自动驾驶技术、远程医疗技术，可满足通信技术要求。此外，利用广连接技术，能够扩大网络容量，依靠巨容量设备，可促进通信互联互通。

（二）技术优势

目前，5G技术和其他通信技术对比，5G系统具有较高安全性，稳定性也更强。在实际运用中，对网络进行科学布局，凭借高兼容性，能够促进数据有效传输，减少通信堵塞率，提升网络通信的稳定性。按照通信成本层面，5G网络成本比其他通信技术成本更低，可减少能源消耗。此外，由于5G系统容量较大，所支持网络设备种类较多，能够满足人们不同的频率需求。

总而言之，通过5G技术有效运用，可提高用户的通信体验感，提升数据传输速率。用户利用5G通信网络，极短时间内即可得到高清视频、图像。与其他通信技术相比，覆盖面较广，依靠5G兼容性，可过滤无效信息，减少能源消耗。

二、5G无线通信技术的内容

（一）传输线路数量不断增多

在无线通信技术发展趋势相比，网络频谱资源正在逐步下降，为促进这一状况改善，网络研发人员需充分利用网络频谱资源，逐步提升其实际运作质量。通过多方面比较、分析，增加传输线路数量，通过多天线传输技术，在某种程度上，能够增加网络频谱资源运行质量。此外，因运作体系较为成熟，传输模式历史较为长久，无心担心传输稳定性、安全性问题。

（二）承载波普技术

在5G网络技术的技术创新中，多载波技术的运用，有利于提升网络安全性。目前，通过载波信号技术，可提升数据信息的接收能力，通过子数据流的信号分解，可完全接收低频信号。该技术发明、运用，可弥补低频信号的遗漏问题，有利于提升网络传输速率，促进数据流的丰富，促进创新发展。

三、5G无线通信技术的运用

（一）5G网络技术与云计算技术协同性

在5G技术发展进程中，无法单独分离其他技术，特别是信息技术和互联网技术的快速发展，5G技术和其他先进技术的合理运用，可提高信息共享可靠性、安全性。随着云计算技术的发展，在移动设备、通信终端的数据交换阶段，时常出现网络延时问题，不能保证网络信息的有效、实时传递。而通过5G技术，可促进低延时，提升传输高速率，实现对数据信息的快速处理。在云计算技术的发展过程中，通过5G网络的技术优势，有利于提升服务质量提升，优化云计算构架。

（二）5G网络技术与光场技术融合

针对光场相机技术，是通过光场原理，按照“先照再对角”方式，达到成像目的。在照相过程中，使用者仅需考虑艺术美感、照片构图。在拍摄过程中，必须仔细记录所拍摄光学信息，但对储存空间，具有较高要求。利用5G网络技术，可凭借其高速率以及大容量特点，可满足数据储存、传输要求。依靠5G技术，可促进光场技术的快速发展。

（三）促进物联网发展

针对物联网建设，必须凭借通信网络，利用普通物理对象，构建互联互通网络。按照物联网通信的实际，具有低能耗、小数据等特点，但无法实现万物互联。而通过5G技术，凭借高速率、广连接特点，可促进物联网技术的优化发展，特别是运用交通、医疗领域，可提升其运用规模。

四、5G无线通信的关键技术分析

（一）MIMO技术

MIMO技术，称为多进多出技术，即运用多天线，实现数据的多发多收。在传统MIMO技术运用中，是通过单对单方式，数据传输效率较慢。近年来，因科学技术快速发展，MIMO技术已研发出多端口输出、输入技术，在频发多址状态，可实现有效数据传输，进而增加通信链路稳定性、可靠性。根据技术研究调查，MIMO技术逐渐运用于5G技术，能够有效满足5G传输速率，进而提高5G传输性能。

（二）D2D技术

D2D技术，称为磁盘到磁盘技术，是立足多载波技术角度，所研发的传输技术。通过该技术，大量运用多载波信号，通过分解子数据流，获取低频信号，可有效解决低频资源不足难题，进而提高网络传输速率。D2D技术具有良好适应性，与5G技术发展需求相符合，可起着补充蜂窝系统的作用。按照相关调查，在5G无线通信技术发展中，因D2D技术的研发，可促进5G技术传输效率的有效提升，可减少数据传输成本。然而，D2D技术仍存在一定缺陷，如通信实时性、无线资源管理，是D2D发展的重点突破问题，若能够实现良好突破，可有效发挥5G无线通信的技术优势。

（三）多天线传输

随着MIMO技术的不断发展，逐渐延伸到多天线传输技术，通过多天线传输技术，可提升MIMO信道容量。由于5G通信技术快速发展，信道容量、数据越来越多。若只是运用MIMO技术，天际线数量也随之增多，对MIMO硬件要求也随之提高。而新型多天线技术，和传统天线技术相比，可提升频谱利用效益，进而增加频谱稳定性。同时，针对新型多天线传输的运用，可优化空间位置，满足用户需求满足，提升用户的网络速度体验感，可促进通信效率。

（四）高频传输

现阶段，5G无线通信技术发展十分迅速，但频谱资源十分稀缺。在5G技术运用中，对宽带要求较大。针对5G频段，由于频段较为丰富，可促进5G宽带发展，进而满足5G技术要求。按照相关研究，5G技术不管是发展环境，或发展趋势，高频传输是5G网络的最大技术优势。

（五）安卓技术

目前，手机主要包含IOS和安卓系统，而安卓技术是立足Linux系统，是5G通信网络的终端设备。按照相关研究，安卓系统包含内核、系统运行、粗框架以及应用等四个层次。通过5G技术的运用，可优化这四个层次。同时，安卓系统具有代码开源性特点，任何操作人员可开展安卓系统调试、研究，为5G技术发展创造了更为宽松的发展环境。此外，5G技术立足于量子密码学，可加密传输信息，具有较强的保密性，可有效控制5G技术传输，降低传输风险，进而提升安卓系统传输速度，实现软件驱动同步。

（六） LASA技术

由于5G无线通信技术日益更新，使得频谱资源正在逐步减少。为此，提高频谱利用率，促使频谱资源优势的充分发挥，是通信技术发展的重点研究课题。在5G技术发展进程中，利用LASA技术，构建数据矩阵，拓展服务对象，可促进空分多址。利用LASA技术，能够提高频谱利用率。目前，多天线传输方式是一种水平排列方式，而利用LASA技术，可改变天线排列方式，实现垂直方向传输，促进传输维度的有效拓展，减少天线干扰，进而降低传输能耗。

五、5G无线通信系统的关键技术

（一）绿色通信技术

在通信技术的不断发展，能量消耗对通信技术要求也随之提升。根据相关调查，通信技术所产生能耗，约占各类能源的4%，并每年呈20%速度增长。在4G网络技术运用到各行业、各领域，信息传递所消耗能量正在不断增高。为此，5G技术的发展，需考虑到能源利用层面。现阶段，许多研究团队致力研究綠色通信技术，依靠既有系统技术，减少能源消耗。处于不同场景，可构建容量选择模式，确保高峰期阶段，信息数据也能迅速传输。处于低峰期阶段，可减少发射带宽，实现节约资源目的。

（二）自组织技术

在传统网络通信系统中，通常采取人力运作模式。针对管理者而言，需依靠相关技术，实现通信系统动态监测。但在监测阶段，需花费大量物力和人力，使得移动通信成本增加。按照相关研究，在通信成本中，移动网络通信超过70%。所以，必须压缩相关成本，促进成本效益最大化。随着网络技术快速发展，无线网络技术逐渐更新，人力运作方式不适应新型通信技术，需要依靠系统自组织技术，替代人工运作，减少系统的运行成本。通过自组织技术，促进移动通信网络的智能化发展，促进5G无线通信的自动愈合以及自主配置。在实际运行阶段，不管是网络部署，或是网络规划，5G无线通信系统即可自动化运行，有效减少外部因素影响。同时，因5G无线通信系统管理难度较大，内部结构较为复杂，必须通过自组织技术，对网络需求进行科学分析，制定需求计划。同时，针对网络测试，需依靠自组织功能，对系统问题进行查漏补缺。此外，通过5G无线网络方案的执行，对通信系统进行优化改进。

（三）LPWA技术

针对5G无线网络，主要是实现万物互联。在5G发展进程中，考虑物联网发展趋势，LPWA技术，即低功耗广域网络的发展十分重要。通过LPWA技术，例如Lora、NB- IoT以及LTE- M技术的运用，可减少运行成本，拓展覆盖面，增加连接数量。而这些技术特点存在互相矛盾性，通过减少功能方式，在物联网端传输数据之后，即可进入休眠状态，通过缩小覆盖范围，可有效延长通信系统的电池寿命。同时，又必须通过bit传输功率的增加，减少数据传输速率，以提升覆盖范围。所以，按照不同应用场景，对各自特点进行科学权衡，寻找平衡点，以促进LPWA技术的优化。

（四）数字网技术

数字网主要包含如下特点：1.用户终端。通过电光合一方式，促使网络层次的减少;2.光纤线路终端和交换机，运用V5.2接口之后，交换机用户电路，能够对远端用户终端进行直接配置，进而简化网络结构;3.集线比较为灵活，能够节省硬件设备;4.可动态分配信道;5.网管能力较强，可直接控制用户电路层次;6.接口功能十分丰富;7.通过光纤网络单元，能够与公用网络直接连接。

六、5G无线通信技术的发展展望

近年来，处于新常态背景下，信息技术、通信技术、互联网技术的快速发展，在移动通信技术体系中，5G作为前沿技术，未来将朝着物联网、互联网方向发展。现阶段，5G无线通信技术成为全球通信领域的重点研究技术。

（一）互联网方向

近年来，随着移动通信技术不断发展，与2G、3G与4G技术相比，5G网络通信的发展环境将更加合理与科学，进而推动移动产业、通信业务的迅猛发展。为促进这些通信业务发展，必须依靠移动网络支撑。如联通5Gn、移动5G+等规划，围绕5G产业链，与4G业务的有效结合，获得了应有发展效果。

（二）物联网方向

物联网，就是物体和物体的联网机制，促使物体朝着智能化方向发展。以自动驾驶技术为例，通过物联网技术，在新能源汽车上，配置自动驾驶技术，驾驶过程更为流畅，技术也较为成熟，目前已进入智能化领域。在未来技术发展中，随着5G技术的发展，将会为自动驾驶技术注入更多技术力量。

此外，处于新常态下，我国对外开放力度进一步加大。针对我国无线通信技术发展而言，必须积极响应国家的技术引进战略，并实现5G技术的优化创新，不断提升技术的自主创新能力，通过创新转化和技术引进，不断促进科技兴国战略的实施。

七、结束语

综上所述，在互联网技术高速发展的今天，因其通信传输的高兼容性、高速率以及安全性，5G技术也成为各行业、各领域的重要发展技术。目前，中国5G进入世界前列，特别是5G标准的不断完善，5G技术具有广阔的发展前景。为此，我们必须加大5G技术研发，进一步提升5G网络传输的安全性、可靠性和便捷性，进而更好为用户创造便利服务。

参  考  文  獻

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作者单位：王云    安徽省通信产业服务有限公司