張玉明

【摘要】? ? 近年來(lái)我國(guó)通信行業(yè)得到了非常迅速的發(fā)展，人們對(duì)于無(wú)線通信質(zhì)量也提出了更高的要求。5G通信技術(shù)作為近年來(lái)新興的一種無(wú)線通信技術(shù)，其具備有信息傳播速度快以及可靠性高的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，也逐漸成為了主流的無(wú)線通信技術(shù)模式，對(duì)于人們的日常生活也帶來(lái)了良好的便利性，本文主要就5G通信關(guān)鍵技術(shù)以及其發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了探究分析。

【關(guān)鍵詞】? ? 5G無(wú)線通信? ? 關(guān)鍵技術(shù)? ? 發(fā)展現(xiàn)狀

5G技術(shù)作為一種新型的通信技術(shù)，其在遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、互聯(lián)網(wǎng)以及規(guī)?；r(nóng)業(yè)等行業(yè)中均獲得了良好的應(yīng)用效果，對(duì)于人們的日常生活與工作也帶來(lái)了非常大的變化。近年來(lái)隨著我國(guó)5G通信技術(shù)的不斷發(fā)展，5G基站的建設(shè)數(shù)量也隨之增加，促進(jìn)了我國(guó)通信行業(yè)得到了進(jìn)一步的發(fā)展。

一、5G通信技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

近年來(lái)我國(guó)無(wú)線通信行業(yè)得到了進(jìn)一步發(fā)展，5G無(wú)線通信技術(shù)也處于商用階段，其組網(wǎng)技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中還不夠成熟，但是可以確定的是，5G通信技術(shù)是現(xiàn)階段最為先進(jìn)的一種移動(dòng)通信技術(shù)。在傳統(tǒng)4G技術(shù)基礎(chǔ)上，5G無(wú)線通信技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)超低時(shí)延、超高接入密度，并且能夠?yàn)橛脩魝兲峁└觾?yōu)質(zhì)的移動(dòng)通信服務(wù)體驗(yàn)，其還具備有以下應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

1.1促進(jìn)信息傳輸速度進(jìn)一步加快

近年來(lái)隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，外加上人們生活節(jié)奏的加快，對(duì)于信息傳輸?shù)乃俾室蔡岢隽烁叩囊?。因此在無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，需要保障通信質(zhì)量基礎(chǔ)上，盡可能的提升整體通信時(shí)間，從而滿足人們的無(wú)線通信需求。通過(guò)5G通信技術(shù)的應(yīng)用，能夠促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)利用率得到進(jìn)一步提升，提升用戶們的網(wǎng)絡(luò)使用體驗(yàn)，在信息獲取方面還能夠起到良好的時(shí)間節(jié)約效果，從而促進(jìn)信息傳輸速度進(jìn)一步加快。此外5G技術(shù)能夠?qū)π畔⑶榔鸬搅己玫臄U(kuò)展效果，促進(jìn)資源利用率得以提升，來(lái)滿足人們的實(shí)際通信需求。

1.2提升通信安全性能

較之于傳統(tǒng)的4G技術(shù)，5G技術(shù)自身的數(shù)據(jù)容量以及感知性能也能夠得到顯著的提升。通過(guò)超高的數(shù)據(jù)容量，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)海量數(shù)據(jù)的傳輸跟處理，從而滿足大數(shù)據(jù)時(shí)代下對(duì)于無(wú)線通信的具體要求，為數(shù)據(jù)提供良好的保存空間，促進(jìn)數(shù)據(jù)的安全性得到進(jìn)一步的提升。此外通過(guò)5G技術(shù)的應(yīng)用，其良好的感知性還能過(guò)對(duì)現(xiàn)有的密碼技術(shù)以及報(bào)警系統(tǒng)起到良好的優(yōu)化效果，對(duì)于智能化技術(shù)跟大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展也有著積極意義。因此說(shuō)5G技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中還具備有良好的安全性能，能夠滿足人們的數(shù)據(jù)傳輸跟統(tǒng)計(jì)需求。

二、5G無(wú)線通信的關(guān)鍵技術(shù)

2.1大規(guī)模MIMO技術(shù)

在無(wú)線通信過(guò)程中，如果小區(qū)基站內(nèi)的天線數(shù)量達(dá)到了一定程度，加性高斯噪音等對(duì)于信道通信質(zhì)量所造成的影響基本可以忽略不計(jì)，從而促進(jìn)無(wú)線通信可靠性得到進(jìn)一步的提升。

在5G通信技術(shù)中，就采用了大規(guī)模MIMO技術(shù)來(lái)提升通信可靠性，較之于傳統(tǒng)的MIMO技術(shù)，大規(guī)模MIMO技術(shù)在基站端采用了大規(guī)模天線列陣，并且可以在同一時(shí)頻渠道內(nèi)為多個(gè)用戶進(jìn)行通信業(yè)務(wù)的提供，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)吞吐量以及功率效率的提升也有著重要意義。此外因?yàn)榇笠?guī)模MIMO技術(shù)能夠在同一時(shí)頻資源內(nèi)支持大量的數(shù)據(jù)流，其本身也是一種嚴(yán)重的自擾系統(tǒng)，也就容易導(dǎo)致導(dǎo)頻污染等問(wèn)題發(fā)生。但是通過(guò)預(yù)編碼技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)ι鲜鰡?wèn)題起到良好的解決效果。

作為5G無(wú)線通信中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，近年來(lái)我國(guó)對(duì)于大規(guī)模MIMO的應(yīng)用力度也得到了進(jìn)一步的增加，促使信道之間趨向正交性。在這一趨勢(shì)下，借助于簡(jiǎn)單的線性預(yù)算編碼就能夠?qū)?dǎo)頻污染起到良好的控制效果。因此在現(xiàn)階段的大規(guī)模MIMO技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，如果實(shí)現(xiàn)更簡(jiǎn)單并且易于實(shí)現(xiàn)的線性預(yù)編碼算法，也就成為了研究人員所需要重點(diǎn)關(guān)注的技術(shù)難點(diǎn)之一。

2.2毫米波

就我國(guó)無(wú)線通信行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，隨著低頻段頻譜資源的不斷利用，導(dǎo)致了低頻帶無(wú)線通信系統(tǒng)已經(jīng)難以滿足人們的無(wú)線通信需求。因此我們還需要積極尋求新的頻譜資源，滿足5G通信的信息高速傳播需求。毫米波自身具備有豐富的頻譜資源，也就能夠很好的滿足5G無(wú)線通信的信息傳輸需求，因此也成為了5G通信的關(guān)鍵技術(shù)之一。

毫米波的波長(zhǎng)處于微波與遠(yuǎn)紅外波之間，其波長(zhǎng)與尺寸呈現(xiàn)出正相關(guān)的聯(lián)系。因此毫米波元器件的尺寸較之于傳統(tǒng)的微波器件尺寸更小。因此在進(jìn)行5G基站端的建設(shè)過(guò)程中，可以借助于毫米波技術(shù)來(lái)進(jìn)行大規(guī)模天線列陣的建設(shè)工作，隨后利用預(yù)編碼技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的建設(shè)工作，從而降低外界磁場(chǎng)對(duì)于信息所造成的干擾，促進(jìn)信號(hào)的收發(fā)速度進(jìn)一步加快。

但是在采用毫米波通信技術(shù)時(shí)還容易受到雨水以及大氣等外界因素的影響，并且存在有路徑損耗比較大的問(wèn)題，也就需要應(yīng)用波束成型技術(shù)來(lái)提升毫米波通信技術(shù)的可靠性，滿足5G無(wú)線通信的實(shí)際需求。

2.3波束成形技術(shù)

波束成形技術(shù)作為一種傳統(tǒng)的天線技術(shù)，也是軍用雷達(dá)的常用信號(hào)接收技術(shù)。在無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用中還會(huì)受到多種外界因素的干擾，為了提升無(wú)線通信技術(shù)，還要不斷提高通信系統(tǒng)的抗干擾能力。

在采用毫米波等技術(shù)進(jìn)行通信工作時(shí)，其信號(hào)傳輸距離以及信道質(zhì)量也會(huì)受到比較大的限制。通過(guò)波束成形技術(shù)可以很好的減少外界因素對(duì)于無(wú)線通信工作所造成的影響。在5G通信技術(shù)應(yīng)用中需要配置大量的天線列陣，其發(fā)出的信號(hào)朝著四面八方進(jìn)行傳播，也就容易出現(xiàn)信號(hào)功率損失等問(wèn)題發(fā)生，直接影響到信號(hào)的傳輸質(zhì)量。

通過(guò)波束成形技術(shù)的應(yīng)用，其能夠?qū)崿F(xiàn)多天線信號(hào)的加權(quán)合成處理，從而讓信號(hào)朝著指定的方向進(jìn)行傳輸，借此促進(jìn)信號(hào)自身的抗干擾能力得到進(jìn)一步增強(qiáng)，從而為用戶們提供更加優(yōu)質(zhì)的無(wú)線通信服務(wù)。但是在使用波束成形技術(shù)時(shí)依舊存在有比較多的問(wèn)題，比如通信系統(tǒng)的設(shè)備成本比較高，以及難以將波束快速的對(duì)準(zhǔn)用戶，這也就需要相關(guān)技術(shù)人員能夠加強(qiáng)對(duì)該部分內(nèi)容的重視力度，從而促進(jìn)5G無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量得到進(jìn)一步提升。

2.4 D2D通信技術(shù)

在以往的通信系統(tǒng)中，終端設(shè)備之間的通信能力、通信系統(tǒng)的信道資源有限，設(shè)備之間無(wú)法之間進(jìn)行語(yǔ)音或者數(shù)據(jù)通信，而是需要通過(guò)基站來(lái)開(kāi)展通信。在5G通信網(wǎng)絡(luò)中，用戶節(jié)點(diǎn)之間能夠進(jìn)行信號(hào)的相互轉(zhuǎn)發(fā)以及接受，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備到設(shè)備之間的有效通信，從而擺脫了傳統(tǒng)通信過(guò)程中受到基站的束縛，對(duì)于頻譜效率的整體提升也有著重要意義。但是因?yàn)閺?fù)用小區(qū)的社會(huì)資源，也就導(dǎo)致了下行鏈路中的用戶容易出現(xiàn)手干擾的情況。針對(duì)這一情況，還需要通過(guò)干擾協(xié)調(diào)以及資源優(yōu)化等方式，盡可能的降低D2D通信對(duì)于基站以及用戶們所造成的干擾情況，從而獲得良好的5G通信技術(shù)應(yīng)用效果。

2.5新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的構(gòu)建

新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的構(gòu)建，也是5G移動(dòng)通訊技術(shù)的必然發(fā)展趨勢(shì)，在前幾代技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的構(gòu)建，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行多種通信技術(shù)手段的融入，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的融合性與異構(gòu)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步提高。近年來(lái)隨著我國(guó)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，在基于WIFI以及蜂窩數(shù)據(jù)流量下構(gòu)成的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，也能夠滿足5G通信技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用需求。

三、5G通信技術(shù)的具體應(yīng)用概述

3.1遠(yuǎn)程醫(yī)療

5G通信技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域中也獲得了良好的應(yīng)用效果，也是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療的重要技術(shù)手段。近年來(lái)我國(guó)醫(yī)療行業(yè)得到了非常迅速的發(fā)展，在基于通信技術(shù)基礎(chǔ)上還研發(fā)了多種醫(yī)療新技術(shù)。利用5G通信技術(shù)的通信高效率以及高質(zhì)量，能夠?yàn)檫h(yuǎn)程醫(yī)療的進(jìn)行提供良好的技術(shù)條件，并且可以幫助醫(yī)生對(duì)患者病情進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)掌控。在5G遠(yuǎn)程醫(yī)療模式中，醫(yī)生們可以通過(guò)5G通信技術(shù)進(jìn)行患者治療視頻與圖片的精準(zhǔn)傳輸，幫助醫(yī)師進(jìn)行遠(yuǎn)程會(huì)診工作，讓患者能夠在最短時(shí)間內(nèi)得到有效的治療，避免錯(cuò)過(guò)最佳救治時(shí)間對(duì)于患者預(yù)后所造成的影響。最后5G通信還能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)用戶終端的同時(shí)連接，從而讓專家就診突破空間以及時(shí)間上的約束，在短時(shí)間內(nèi)開(kāi)展急性會(huì)診。

3.2自動(dòng)駕駛

近年來(lái)我國(guó)汽車(chē)行業(yè)得到了非常迅速的發(fā)展，越來(lái)越多的汽車(chē)制造企業(yè)也加強(qiáng)了對(duì)自動(dòng)駕駛技術(shù)的研究力度。借助于5G通信技術(shù)的應(yīng)用，可以為自動(dòng)駕駛技術(shù)的實(shí)現(xiàn)提供良好的通信技術(shù)。在車(chē)輛進(jìn)行障礙物的自動(dòng)判斷、紅綠燈以及自動(dòng)拐彎等操作時(shí)，其還能夠促進(jìn)汽車(chē)的反應(yīng)速度進(jìn)一步加快，充分保障自動(dòng)駕駛的安全。可以說(shuō)5G通信技術(shù)也是實(shí)現(xiàn)車(chē)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)，對(duì)于自動(dòng)駕駛技術(shù)的優(yōu)化跟完善也有著重要意義。

3.3智能家居

隨著人們生活水平的不斷提升，對(duì)于智能家居的需求也進(jìn)一步提升。智能家居主要是通過(guò)無(wú)線通信技術(shù)，利用手機(jī)對(duì)家中的家居進(jìn)行控制，對(duì)于人們自身生活質(zhì)量的提升也有著非常重要的意義。家具與手機(jī)作為兩個(gè)通信終端，借助于5G技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)，從而促進(jìn)智能家居得以完善。通過(guò)智能家居的應(yīng)用能夠促進(jìn)人們的生活質(zhì)量得到進(jìn)一步提升，提高人們的居住舒適性，對(duì)于人們體驗(yàn)感知水平的提高也有著積極意義。

3.4視頻會(huì)議

隨著我國(guó)時(shí)代的不斷發(fā)展，人們的生活節(jié)奏也變得越來(lái)越快，很多企業(yè)每天還要召開(kāi)大量的會(huì)議。通過(guò)視頻會(huì)議的開(kāi)展，能夠打破傳統(tǒng)會(huì)議中時(shí)間以及空間所產(chǎn)生的約束，還能夠保障多方的有效交流。5G通信技術(shù)自身具備有良好的通信能力，其可以促進(jìn)畫(huà)面?zhèn)鬏數(shù)男室约扒逦冗M(jìn)一步提升，對(duì)于視頻會(huì)議可靠性的提升也有著重要意義。此外5G通信技術(shù)的低延時(shí)也能夠保障視頻會(huì)議的順利開(kāi)展，避免在視頻會(huì)議過(guò)程中卡頓情況的發(fā)生，對(duì)于企業(yè)自身管理跟經(jīng)營(yíng)水平的提升也有著重要意義。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，5G技術(shù)作為我國(guó)無(wú)線通信的重要技術(shù)，近年來(lái)我國(guó)5G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)處于商用階段，但是其關(guān)鍵技術(shù)在具體應(yīng)用過(guò)程中還存在有比較多的問(wèn)題，這也就需要我們能夠進(jìn)一步加快對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的重視力度，促進(jìn)5G通信技術(shù)的作用充分發(fā)揮出來(lái)，對(duì)于我國(guó)移動(dòng)通信行業(yè)的發(fā)展也有著至關(guān)重要的意義。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]湛志杰.5G無(wú)線通信關(guān)鍵技術(shù)及其發(fā)展現(xiàn)狀[J].消費(fèi)導(dǎo)刊，2019，（8）：221.

[2]萬(wàn)生笑，宋婷，杜江.5G無(wú)線通信關(guān)鍵技術(shù)及其發(fā)展現(xiàn)狀[J].電子世界，2019，（7）：62-63.

[3]張鋒，王明華.5G移動(dòng)通信發(fā)展現(xiàn)狀及其關(guān)鍵技術(shù)[J].中國(guó)新通信，2016，18（6）：83-84.