*通訊作者：戚家元，1983年11月，男，漢族，貴州黃平人，就職于重慶信科設(shè)計(jì)有限公司，中級(jí)工程師，本科。研究方向：通信工程及信息化。

摘 要：近年來(lái)，隨著移動(dòng)技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)需求量的迅猛增加，催生了5G通信技術(shù)，以滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)信息需求，依靠5G技術(shù)廣鏈接和高速率特點(diǎn)，雖然尚未大面積推廣，但已備受社會(huì)的關(guān)注。在現(xiàn)代信息化技術(shù)不斷發(fā)展的今天，5G技術(shù)的推廣運(yùn)用，為社會(huì)發(fā)展、人們生產(chǎn)生活提供了更加便捷、快速的數(shù)據(jù)環(huán)境。本文分析5G無(wú)線通信技術(shù)的概念，探討5G技術(shù)在各行業(yè)、各領(lǐng)域的運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：5G無(wú)線通信技術(shù);特征;優(yōu)勢(shì);關(guān)鍵技術(shù);未來(lái)發(fā)展

一、引言

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已逐漸不能適應(yīng)現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展需求，這就需要更科學(xué)的管理方法，5G無(wú)線通信系統(tǒng)便是更好的選擇。

5G無(wú)線通信系統(tǒng)既能使信息迅速傳播，又能對(duì)問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)分析。為了使5G無(wú)線通信系統(tǒng)更好地為公眾服務(wù)，就需要它的科研隊(duì)伍時(shí)刻關(guān)注著5G無(wú)線通信系統(tǒng)的發(fā)展，不斷地解決5G無(wú)線通信系統(tǒng)中所出現(xiàn)的問(wèn)題。

二、5G網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)涵及特點(diǎn)

5G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的全稱(chēng)是第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是一種全新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，不同國(guó)家對(duì)其定義不同，發(fā)展至今，也沒(méi)有統(tǒng)一的定義。國(guó)際上普遍認(rèn)為，5G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)有4G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的延伸，其通信速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于4G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)速可達(dá)到4G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)難以企及的10 Gb/s。雖然5G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)依然是全球范圍研究的熱門(mén)話題，但就目前5G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，在短期內(nèi)還無(wú)法實(shí)現(xiàn)大面積普及。和4G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)相比，5G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)具有明顯的特點(diǎn)，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（一）具有很高的傳輸速率

5G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)全球范圍內(nèi)近年來(lái)才興起第一種高端技術(shù)，通過(guò)多年的技術(shù)完善和創(chuàng)新，其傳輸速率越來(lái)越高，每秒的傳輸速率達(dá)到幾十Gb，這是4G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)難以比擬的[1]。

（二）具有很強(qiáng)的兼容性

5G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中融入了很多先進(jìn)的無(wú)線技術(shù)和高精尖技術(shù)，是一種綜合性非常強(qiáng)的新興技術(shù)?？杉嫒莺芏嗉夹g(shù)和設(shè)備，這也是很多專(zhuān)家和學(xué)者非?？春?G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，并全身心地投入到5G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)研發(fā)中的關(guān)鍵。

（三）具有更低的功耗比

在應(yīng)用5G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)，需要多個(gè)小任務(wù)的共同支持，其中電子郵件程序就是重中之重，為全面提升電子郵件更新的及時(shí)性，會(huì)向服務(wù)器持續(xù)不斷的發(fā)送請(qǐng)求，而且可對(duì)運(yùn)行中浪費(fèi)的電量進(jìn)行自動(dòng)審核，阻止那些無(wú)應(yīng)用程序繼續(xù)運(yùn)行，從而降低電量的損耗速度，延長(zhǎng)電池的使用壽命。

三、5G無(wú)線通信技術(shù)的運(yùn)用分析

（一）5G技術(shù)和云計(jì)算的協(xié)同發(fā)展

5G技術(shù)的快速發(fā)展，與其他技術(shù)進(jìn)步無(wú)法分離，尤其是互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)。在信息時(shí)代，各類(lèi)先進(jìn)技術(shù)的有效運(yùn)用，提升了信息共享安全性。處于這種背景下，云計(jì)算技術(shù)獲得了更好更快的發(fā)展。在云計(jì)算中，所使用終端與移動(dòng)設(shè)備的數(shù)據(jù)交換過(guò)程中，經(jīng)常發(fā)生網(wǎng)絡(luò)延時(shí)問(wèn)題，無(wú)法確保網(wǎng)絡(luò)信息及時(shí)傳遞;5G技術(shù)的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了低延時(shí)和高速率，能夠快速處理數(shù)據(jù)信息，減少延時(shí)率，為云計(jì)算終端、移動(dòng)設(shè)備提供了重要保障，提升了信息共享力度。在云計(jì)算發(fā)展進(jìn)程中，依托5G技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，可促進(jìn)云計(jì)算架構(gòu)和服務(wù)質(zhì)量的有效提升。此外，通過(guò)云計(jì)算的轉(zhuǎn)型升級(jí)，可為5G技術(shù)的智能化發(fā)展奠定了設(shè)施基礎(chǔ)和服務(wù)效能[2]。

（二）5G技術(shù)和光場(chǎng)技術(shù)的有機(jī)融合

在光場(chǎng)相機(jī)運(yùn)用中，主要依靠光場(chǎng)技術(shù)，通過(guò)先照再對(duì)角模式實(shí)現(xiàn)成像。照相時(shí)，使用者只需考慮照片構(gòu)圖和藝術(shù)美感，無(wú)需考慮對(duì)焦。在拍攝時(shí)，需記錄拍攝范圍的所有光學(xué)信息，所以拍攝照片的儲(chǔ)存空間需求較大，對(duì)儲(chǔ)存空間、數(shù)據(jù)傳輸有著更高要求。通過(guò)5G技術(shù)的運(yùn)用，可依托大容量、高速率優(yōu)點(diǎn)，滿足數(shù)據(jù)傳輸和儲(chǔ)存的要求。同時(shí)，通過(guò)5G技術(shù)的支持，光場(chǎng)技術(shù)呈現(xiàn)廣闊的發(fā)展前景。

（三）推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

在物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中，需依靠傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)普通物理對(duì)象，建立互通、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。然而，現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)流通通訊呈現(xiàn)小數(shù)據(jù)和低耗能特點(diǎn)，不能有效實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)。使用5G技術(shù)，可依托其廣鏈接和高速率優(yōu)點(diǎn)，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，使其能夠在醫(yī)療和交通等領(lǐng)域，逐漸擴(kuò)大應(yīng)用規(guī)模[3]。

四、5G無(wú)線通信技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)與未來(lái)發(fā)展分析

（一）高頻傳輸通信技術(shù)

5G無(wú)線通信技術(shù)的研究與發(fā)展中，高頻段傳輸技術(shù)不僅是其關(guān)鍵技術(shù)之一，也是其重要的發(fā)展方向。當(dāng)前，隨著對(duì)5G無(wú)線通信技術(shù)研究開(kāi)展的不斷深入，已經(jīng)有企業(yè)針對(duì)5G無(wú)線通信技術(shù)進(jìn)行高頻段（28 GHz～37 GHz）傳輸技術(shù)測(cè)試和研究，且取得了較為顯著的研究成果。值得注意的是，高頻傳輸通信技術(shù)在5G無(wú)線通信技術(shù)研究中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)，在實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸信息傳遞效率等問(wèn)題解決上，具有十分重要的作用和影響。

在高頻傳輸通信技術(shù)的研究和應(yīng)用中，仍然存在有較多的問(wèn)題和不足。其中包括高頻段信號(hào)傳輸中容易受空氣吸收損耗的影響以及信號(hào)頻段的設(shè)置過(guò)高等問(wèn)題，同時(shí)導(dǎo)致無(wú)線通信中的電磁波路徑損耗明顯提升，引起數(shù)據(jù)傳輸中的不穩(wěn)定情況發(fā)生[4]。

（二）毫米波高頻段通信技術(shù)

最有效的解決通信難題的方法是毫米波高頻通信技術(shù)，它主要是利用信息技術(shù)進(jìn)行反饋，再針對(duì)反饋來(lái)的問(wèn)題采取一系列的解決措施，這樣就可以解決在通信中遇到的所有問(wèn)題，使通信更受人們的歡迎，更好地服務(wù)于大眾。采用毫米波高頻通信技術(shù)檢測(cè)到的信息，可以提高檢測(cè)速度和精度，避免人工檢測(cè)誤差，提高工作效率[1]。

此外，毫米波高頻段通信技術(shù)能夠在短時(shí)間內(nèi)分析出通信工程中存在的問(wèn)題。而且還能夠在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行多次檢測(cè)，這是其他通信技術(shù)所不具備的。毫米波高頻段通信技術(shù)的便利之處在于，在通信工程中出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可以從多個(gè)角度進(jìn)行重復(fù)檢測(cè)和綜合分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并予以糾正。這不僅是解決通信工程中出現(xiàn)問(wèn)題的辦法，這也是解決5G網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)問(wèn)題的一種辦法。

（三）全雙工技術(shù)

全雙工技術(shù)也是5G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一，指的是通信允許數(shù)據(jù)能夠在兩個(gè)方向上同時(shí)傳輸，可看成是兩個(gè)單工通信方式的有效結(jié)合，可同時(shí)進(jìn)行信號(hào)上雙向傳輸。比如A向B傳輸?shù)耐瑫r(shí)，B也向A傳輸，是一種瞬時(shí)同步的四線制數(shù)據(jù)傳輸方式，具有同頻、同時(shí)、雙向傳輸?shù)奶攸c(diǎn)。將此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到5G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中，可大幅度提升5G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)頻譜的利用率。同時(shí)豐富5G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中的頻譜資源。

但由于全雙工技術(shù)是一種比較先進(jìn)的技術(shù)，就目前發(fā)展現(xiàn)狀而言，其應(yīng)用還不夠理想，依然存在一些問(wèn)題亟待解決。比如在應(yīng)用全雙工技術(shù)時(shí)，信號(hào)的接收和發(fā)送存在較大的差異;容易受到自然界干擾的影響。為避免發(fā)生這兩個(gè)問(wèn)題，提升5G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的穩(wěn)定性，可采用全雙工技術(shù)、MIMO技術(shù)和其他組網(wǎng)技術(shù)聯(lián)合使用的方法，這三種技術(shù)相互融合，才能彌補(bǔ)缺點(diǎn)，充分發(fā)揮出全雙工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和作用[2]。

（四）D2D技術(shù)

D2D技術(shù)作為5G無(wú)線通信技術(shù)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，它能夠?qū)?G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備和設(shè)備之間的直接通信進(jìn)行有效支持，并在設(shè)備交互與數(shù)據(jù)通信傳輸中克服傳統(tǒng)無(wú)線通信對(duì)信息基站和中繼站的依賴(lài)，最終實(shí)現(xiàn)無(wú)線設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的接入范圍擴(kuò)展和連接方式優(yōu)化提升，并有效降低無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)建設(shè)成本，促進(jìn)其數(shù)據(jù)通信與傳輸?shù)恼w效益提升。其中，傳統(tǒng)的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與數(shù)據(jù)通信傳輸中，是以基站作為中心對(duì)數(shù)據(jù)通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)覆蓋進(jìn)行支持，具體應(yīng)用中通過(guò)中繼站對(duì)基站傳輸信號(hào)的接收來(lái)滿足其數(shù)據(jù)通信與傳輸?shù)男枨骩3]。

上述傳統(tǒng)的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與數(shù)據(jù)連接方式中，對(duì)基站與中繼站的位置在無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中屬于固定位置情況，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)存在較大的局限和不利影響，并且進(jìn)行基站建設(shè)中投入的資金情況，對(duì)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍有著重要的制約作用。

因此，對(duì)D2D技術(shù)及其在5G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的應(yīng)用進(jìn)行研究，以實(shí)現(xiàn)5G通信技術(shù)支持下的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和數(shù)據(jù)通信傳輸支持，能夠有效滿足人們不斷增長(zhǎng)數(shù)據(jù)通信與傳輸需求，具有十分積極的作用和意義。如下圖1所示的5G直播視頻采集終端的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中就采用了D2D技術(shù)。

五、結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的不斷提升，對(duì)新時(shí)期的通信技術(shù)也提出了更高的要求。其中，5G技術(shù)作為一種先進(jìn)的通信技術(shù)，在無(wú)線通信領(lǐng)域應(yīng)用，對(duì)無(wú)線通信技術(shù)的不斷研究和發(fā)展有著非常積極的作用和影響。因此，對(duì)5G無(wú)線通信技術(shù)及其未來(lái)發(fā)展研究，以促進(jìn)5G技術(shù)在無(wú)線通信領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用和發(fā)展，具有十分突出的重要作用和意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]皮和平.5G無(wú)線通信技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用研究[J].通信電源技術(shù)， 2019，36（2）：215-216.

[2]張榮濤.蜂窩結(jié)構(gòu)和5G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究[J].信息通信， 2020，206（2）：218-219.

[3]邱新平.面向5G無(wú)線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)探討[J].中外企業(yè)家， 2020，671（09）：149-149.

[4]朱明.蜂窩結(jié)構(gòu)與5G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)探討[J].數(shù)字通信世界， 2019，000（002）：45，47.