林云輝

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淺議5G無線通信技術(shù)概念及相關(guān)技術(shù)

林云輝

中通服建設(shè)有限公司，廣東 廣州 510000

隨著我國科學技術(shù)的不斷發(fā)展與進步，無線通信技術(shù)有了重大的突破與創(chuàng)新。5G無線通信技術(shù)是我國通信行業(yè)的一個創(chuàng)舉，通信的速度更快、更強、更方便，為人們的生活提供了便利。從5G無線通信技術(shù)的概念著手，分析了5G無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的特點，介紹了5G無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的相關(guān)技術(shù)。

5G無線通信技術(shù)；概念；特點；發(fā)展趨勢

傳統(tǒng)的無線通信技術(shù)通信速度慢、質(zhì)量差、安全性弱已無法滿足現(xiàn)代化社會通信的需求。為了滿足人們高質(zhì)量通信的要求，科技人員又創(chuàng)造出了5G無線通信技術(shù)。5G無線通信技術(shù)具有數(shù)據(jù)儲存荷載量較大的特點，可以一次性加載多個波幅的信息，并自行按其地址進行傳送，為人們的生活與生產(chǎn)提供了便利，使我國的無線通信技術(shù)更加具有安全性與穩(wěn)定性。

1 5G無線通信技術(shù)的概念

5G無線通信技術(shù)其實是無線互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)（見圖1），以傳統(tǒng)的2G、3G通信技術(shù)為依據(jù)，經(jīng)過不斷創(chuàng)新與研發(fā)而構(gòu)成的新型的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。5G無線通信技術(shù)是對無線互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)進行充分利用的一種較為完善的通信技術(shù)，可以有效減少數(shù)據(jù)通道中的網(wǎng)絡(luò)元素，減少信息數(shù)據(jù)在傳輸過程中的損耗，將通信系統(tǒng)的延遲最小化。5G無線通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)形式布局與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)不同。5G無線通信技術(shù)利用扁平化的IP概念，通過數(shù)據(jù)端口的劃分來傳遞信息。利用扁平化IP概念可以推動5G網(wǎng)絡(luò)升級到一個單納米核心網(wǎng)絡(luò)。納米技術(shù)可以有效提高信息傳遞的安全性，其就像一個防護工具保障著網(wǎng)絡(luò)的安全，可以充分利用資源，實現(xiàn)其自身良好的兼容性。為了滿足各種用戶與企業(yè)的需求，設(shè)計人員在設(shè)計5G無線通信技術(shù)時，在每一個IP地址中都建立了一個網(wǎng)絡(luò)主框架，通過層次劃分的形式來識別信息，完善5G無線通信技術(shù)的核心網(wǎng)絡(luò)布局。此類方式有助于數(shù)據(jù)在傳送過程中的穩(wěn)定性，不容易受到外界因素的干擾，提高了信息傳送的安全性與保密性，為無線通信企業(yè)獲取了巨大的經(jīng)濟效益[1]。

為了能夠突破傳統(tǒng)無線通信技術(shù)的桎梏，彌補傳統(tǒng)技術(shù)中的漏洞與弊端，5G無線通信技術(shù)應利用新的IP地址作為信息傳輸?shù)幕?，再將信息進行詳細地匯總，然后將匯總的結(jié)果傳遞到移動終端，最大限度保證信息數(shù)據(jù)的安全。

5G無線通信技術(shù)主要包括以下三個層次。

（1）城域網(wǎng)。城域網(wǎng)主要采用無線呼叫的方式對信號進行感應，并充分利用公共交換設(shè)備，達到提高租用空間工作效率的目的。（2）核心網(wǎng)。核心網(wǎng)是無線通信裝置與數(shù)據(jù)端口之間的連接紐帶。通信系統(tǒng)會自動分析不同種類的數(shù)據(jù)，合理地規(guī)劃、傳送信息。在無線通信裝置發(fā)出指令時，數(shù)據(jù)分析功能能夠自行開啟，并按照指令的實際要求進行篩選，匯總一個最全面、最準確的數(shù)據(jù)結(jié)果，并及時傳達到總服務(wù)臺。（3）接入網(wǎng)。接入網(wǎng)的作用是優(yōu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，促使數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單化，并根據(jù)信息指令的要求刪除網(wǎng)絡(luò)鏈條中不符合規(guī)范的操作內(nèi)容，實現(xiàn)無線通信技術(shù)對信息的全面覆蓋，提高信息傳輸?shù)乃俣扰c質(zhì)量[2]。

圖1 5G網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

2 5G無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的特點

5G無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)不同于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，其并不是獨立存在的，而是將先進的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)合理地結(jié)合在一起。5G無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)是我國通信技術(shù)業(yè)的一次改革，不僅完善了通信技術(shù)的安全系統(tǒng)，而且還對其外形進行了美化，為人們的攜帶提供了便利?；ヂ?lián)網(wǎng)企業(yè)也提高了對5G無線通信技術(shù)的重視，希望可以借其來推動企業(yè)的發(fā)展。以下對5G無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的特點進行了分析。

2.1 全新的設(shè)計理念

隨著無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，在未來的通信領(lǐng)域中，5G無線通信技術(shù)將被人們廣泛地應用。它的設(shè)計理念不同于傳統(tǒng)的設(shè)計理念，設(shè)計者們將設(shè)計注重放在其覆蓋能力上面，實現(xiàn)了5G無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的室內(nèi)無限覆蓋范圍與覆蓋能力。這是傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計理念中不被重視的問題，也是傳統(tǒng)的設(shè)計理念無法做到的[3]。

2.2 較高的頻率利用率

5G無線通信技術(shù)中運用了較高頻率的赫茲，在人們的生活當中也較為普遍，但目前我國的通信技術(shù)水平還有待提高，無法達到這樣的層次，所以我們只有增加自身的科學技術(shù)知識，引進西方發(fā)達國家先進的科學技術(shù)，才能推動通信技術(shù)更新的步伐。

2.3 耗能、投入成本較低

傳統(tǒng)的無線通信技術(shù)缺乏創(chuàng)新意識，在無線通信技術(shù)的設(shè)計中，只運用了簡單的物理層面的知識，只是從經(jīng)濟利益的角度出發(fā)，缺乏環(huán)保理念，通信技術(shù)的方法與手段也較為落后。隨著科學技術(shù)的不斷進步，設(shè)計人員在進行無線通信設(shè)計時應進行全面地考慮，融入綠色環(huán)保的理念，保護我們賴以生存的地球生態(tài)環(huán)境。所以，低耗能、高質(zhì)量的通信技術(shù)將是我國通信行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，也是現(xiàn)如今通信技術(shù)需要突破的難點，設(shè)計者必須具備對相應的狀況及時做出調(diào)整的能力[4]。

3 5G無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的相關(guān)技術(shù)

3.1 納米技術(shù)

納米技術(shù)是5G無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的核心技術(shù)，也是現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最大優(yōu)勢。納米技術(shù)的操作模式（見圖2）采用數(shù)據(jù)采集的方式，根據(jù)扁平化IP網(wǎng)絡(luò)最基礎(chǔ)的路徑將地址傳送給用戶終端。當數(shù)據(jù)經(jīng)過納米技術(shù)的控制范圍時，通信系統(tǒng)會通過5G通信終端對無線領(lǐng)域進行重新布局，服務(wù)器按照相應的質(zhì)量為工作人員發(fā)送信號。工作人員將納米芯片植入移動管理中心，以自動化的形式為用戶提供服務(wù)，在一系列完整的計算程序下得到最精準的匯總結(jié)果。

圖2 5G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)——納米核心

未來，納米技術(shù)將會被人們廣泛地應用到商場、辦公室等公共場所，形成一個新型的平臺。這個平臺將為人們提供前所未有的感應功能、計算功能、通信功能，具有以下幾個方面的作用。

（1）可以自動進行清理。用戶終端對指令所給出的數(shù)據(jù)進行匯總與結(jié)算，刪除硬盤中多余的垃圾文件，清理機身與內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的塵土，對磁盤的結(jié)構(gòu)進行整理與規(guī)劃等，避免電腦故障。（2）具有自我充電功能。目前，通信技術(shù)的使用過程中最大的問題就是充電問題。機身耗電量大，儲存電量的能力較小，經(jīng)常會影響用戶的正常使用，給用戶造成不必要的麻煩與損失。納米技術(shù)能夠使終端從太陽能、風能、水能等地球可再生資源中獲取能量，不僅給用戶提供了便利，而且還發(fā)揮了環(huán)保的作用。（3）具有對周圍環(huán)境的智能感應系統(tǒng)。當遇到天氣變化時，系統(tǒng)終端能夠自動感應周圍天氣與空氣的指數(shù)，并做出預警提示。

3.2 云計算技術(shù)

由于5G 架構(gòu)有著低成本和靈活性等基本需求，尤其是針對未來客戶的服務(wù)需求，因此云計算的分布式、虛擬化、負載均衡和熱備份冗余等特性就具有很強的適用性。云計算主要是一種運用在中央控制服務(wù)器中的技術(shù)，主要作用是在中央服務(wù)上儲存和執(zhí)行數(shù)據(jù)，通過云計算做到不在任何一個終端上儲存文件和安裝應用軟件，而是采取互聯(lián)網(wǎng)的方式進行讀取與應用。相同的操作方式也被運用于云端儲存技術(shù)中。用戶可以通過自己的隱私賬戶來管理全球性云端儲存服務(wù)器中的文件。云計算的發(fā)展推動了無線通信技術(shù)的智能性、靈活性的發(fā)展。云計算的發(fā)展離不開服務(wù)運營商的支持，可以采用量子碼學的方式來實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的安全性。云計算可以有效減少用戶在資源上的浪費，也可以縮減儲存器代理方的費用。云計算由以下三個方面組合而成。

（1）應用。云計算主要應用于即時軟件，可將其分為不同的類別，它們擁有不同的價格與傳輸給終端客戶的方式。終端客戶需要購買一個服務(wù)器終端并采用互聯(lián)網(wǎng)的方式進行應用。（2）基礎(chǔ)建設(shè)?；A(chǔ)建設(shè)是整個云計算概念的核心。首先需要運營商構(gòu)建一個環(huán)境，并且放寬使用用戶的權(quán)限，使用戶能夠自行創(chuàng)造與應用。云儲存在基礎(chǔ)建設(shè)中也有著重要的作用。（3）平臺，即用戶通過終端儲存器與運營商完成應用與文件同步的平臺[5]。

3.3 密集的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

5G 無線通信技術(shù)的使用能夠促進無線網(wǎng)絡(luò)的充分利用與發(fā)展，將其存在的潛能發(fā)揮到最佳狀態(tài)，使其能夠在較為密集的小區(qū)內(nèi)實現(xiàn)。消除盲點，實現(xiàn)全方位5G無線通信技術(shù)的覆蓋，不僅能使用戶獲得更多方式的體驗，改變計數(shù)容量，而且還能滿足人們對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展需求，達到充分數(shù)據(jù)利用的目的，小區(qū)密度也將不斷增大。在應用過程中，也會在運行時遇到一定的干擾性，所以無線通信技術(shù)應提升抗干擾能力，實現(xiàn)密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)性能的充分利用。這是目前最重要的任務(wù)。密集的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提高了網(wǎng)絡(luò)的靈活性，使其可以根據(jù)用戶不同時期的需求快速部署。依靠這一技術(shù)，未來的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將形成“宏蜂窩+長期微蜂窩+臨時微蜂窩”的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。此類架構(gòu)有效減小了網(wǎng)絡(luò)性能對于前期網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的依賴性，為5G時代實現(xiàn)更加靈活自適應的網(wǎng)絡(luò)提供了最大的保障[6]。

3.4 高頻傳輸技術(shù)

在無線通信系統(tǒng)中3?GHz以下的頻段能夠較好地支持移動性，并具有較廣的覆蓋范圍。隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，低頻段的資源更加緊張。5G技術(shù)的使用需要使用較大的帶寬，因此應做好頻率的調(diào)整工作，使5G技術(shù)具有更好的適應能力，豐富頻段的資源，利用拓寬5G寬帶的方式來滿足人們對5G網(wǎng)絡(luò)的需求。目前，我國正在不斷開發(fā)與研究高低頻的傳輸技術(shù)，通信企業(yè)也在不斷對此進行研究。高頻段的使用將是未來通信行業(yè)的發(fā)展趨勢。

4 總結(jié)

將來，5G無線通信技術(shù)可以實現(xiàn)一個豐富與可靠的超鏈接世界，但無論是新頻段、更高帶寬要求以及新的波束成形技術(shù)，都對5G無線通信技術(shù)提出了巨大的挑戰(zhàn)。目前，我國的5G無線通信技術(shù)還不成熟，未能在人們的生活與工作中普遍應用。應加快對5G無線通信技術(shù)的實踐與研發(fā)步伐，將各種先進的高科技互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合在一起，創(chuàng)造出一個嶄新的無線通信技術(shù)時代，提高人們的生活質(zhì)量與企業(yè)的競爭力。

[1]張洪麗. 淺議5G無線通信技術(shù)概念及相關(guān)技術(shù)[J].通訊世界，2015（12）：41.

[2]馬子嘉. 5G無線通信技術(shù)概念及相關(guān)應用[J]. 電子測試，2017（Z1）：64-65.

[3]鄒琴晴. 5G無線通信技術(shù)概念及相關(guān)應用[J]. 信息通信，2017（7）：236-237.

[4]姚蘊珍. 5G無線通信技術(shù)概念分析及其應用研究[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017（15）：35.

[5]吳鵬. 5G無線通信技術(shù)概念及相關(guān)應用探討[J]. 中國新通信，2017，19（16）：29.

[6]崔曉亮. 5G無線通信技術(shù)相關(guān)概念與應用[J]. 數(shù)字通信世界，2017（11）：154.

Talking about the Concept of 5G Wireless Communication Technology and Related Technologies

Lin Yunhui

China Comservice Construction Co., Ltd., Guangdong Guangzhou 510000

With the continuous development and progress of China’s science and technology, wireless communication technology has made major breakthroughs and innovations. 5G wireless communication technology is a pioneering initiative in China’s communications industry. Communication is faster, stronger, and more convenient, providing convenience for people’s lives. Starting from the concept of 5G wireless communication technology, the characteristics and advantages of 5G wireless network communication technology are analyzed, and related technologies of 5G wireless network communication technology are introduced.

5G wireless communication technology; concept; characteristics; development trend

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