探讨5G无线通信技术的应用前景

探讨5G无线通信技术的应用前景

摘要近年来，随着无线网络通信技术的不断发展，第四代移动通信系统（4G）的技术已经逐渐成熟，因此，各个国家也开始着眼于第五代移动通信技术（5G）的研究与开发。我国目前在5G技术方面的研究重点就是如何将现行的技术和未来潜在的新技术实现融合与发展。本文中笔者分析5G目前的概念以及性能，研究了5G无线通信技术的应用前景。

关键词5G无线通信技术；概念分析；应用前景

引言

5G无线通信技术指的就是第五代移动网络通用技术，是一种以多种组成支撑起来的新型网络，其基础组成包括以用户为中心的云计算，NFV，SDN等，这样构成的网络技术包含更多强大的优点。现在我国相关部门对5G无线网络技术的发展高度重视，集中各方面的研究力量，有力地促进了中国第五代无线通信技术的研究发展。

1 5G无线通信技术概述

5G 技术在4G 的基础上提升传输速率，同时具备低延时、低功耗、安全稳定可靠的特点，所以此特点能更好为物联网领域应用开阔视野，如智慧医疗、车联网、农业检测等。5G 网络拉近人与人之间的距离，而且增强人与物、物与物之间的高速连接。在多平台开发应用的基础上实现5G 网络超高速数据传输、低延时用户感知，未来全新多方位的用户体验呈现在使用者面前。

与之前的通信网络技术相比较，5G无线通信网络技术具有更多的優点，不仅仅将之前的无线通信网络的优点进行了继续保留，同时5G无线通信网络技术更加的灵活，也具有更大的竞争力，它将为人类提供更便利和优惠的服务，并且在通信工程的建设上面覆盖面更加的广阔，用户在体验5G无线通信网络技术时，会更加智能化和更人性化，获得更快的网络使用体验，网络的快速发展与全球的网络发展实现无缝的连接，让人们体会到更先进更智能的网络服务，这将是通信史上的又一大革新，在不久的将来将会伴随着我们的生活[1]。

2 5G技术特点分析

2.1 5G技术最主要的特点是将更关注于用户体验方面，实现网络的广域覆盖功能。如果4G技术与3G技术相比最重大的突破是速度的话，那么5G技术与4G技术相比最重大的突破就是更广范围无处不在的强大连接功能。使使用者无论身处何方，所用的是什么设备都可以迅速连接网络。

2.2 其次，根據白皮书中的要求，5G还将实现低功耗的优点。众所周知，4G尽管速度上比起3G大幅度提升，但是对于手机电池的要求也大大增加。而

目前不仅是手机可以连接上网，可佩戴式的智能手表，智能手环也开始出现在人们的视野之中，而这些设备所重视的并不是传输速率，而是耗电量。低功耗特点的实现将会大大提升其他智能设备的研制与开发。

2.3 热点高容量也是未来5G技术发展的重要研究方向。该特点的实现将可成功消除4G技术由于流量需求大时传输速率就会大幅度下降的缺点，同时，在人口密度大的地方运用此技术也可以使传输速率平均分配，不会出现卡顿以及消息滞后的情况[2]。

3 5G无线通信的关键技术分析

3.1 多天线传输技术

大规模天线阵列技术可以深度挖掘空间维度资源，利用空分多址技术（SpaceDivisionMultipleAccess，SDMA），来达到在同一时频资源上同时服务多个用户的目的；为承载更多的小区容量和担负更快的数据下载速率，对MIMO 天线的许多功能进行了增强性改进。在未来的5G无线通信技术中为实现各大小区网络基站上MassiveMIMO的部署，采用有源天线技术，这样就可以实现3D 波束赋形，为了更大地提升系统的空间自由度，5G无线通信技术的天线设计模仿了军用相控阵雷达的思路，而3D波束成形技术可以提供更加细致化的空间区域粒度，提高许多用户的多天线传输技术的性能。

3.2 高频传输技术

到目前为止，人们为了保证5G无线通信技术传输所需要的更大条件，已经将各个频段的频率发射器调整到了最好的工作频率上。因此，未来发展5G无线通信技术必须向高频率阶段方向扩展，特别是毫米波频段，这个频段范围拥有大量的频谱资源，而且有较大的连续带宽，可以很好地满足短距离高速率传输的需求。低频波的传输以直线为主，绕射能力比较差，当基站与用户之间的直线距离受到阻挡时，传输性能就会显著下降，而高频传输技术很好地解决了这个问题。此外，现阶段的高频段器件的技术还有一定难度，需要研究人员解决克服的难题还有很多，这也给高频段通信技术带来很大挑战。

3.3 密集网络技术

随着用户对网络数据的要求越来越高，网络技术也要不断更新提高。其中一种比较好的技术就是—应用更加密集化小区网络部署，这个技术是一种有效提升5G无线通信技术中网络总体性能的方法，但是要在现在的技术下应用好密集网络技术，有一个难点问题需要解决—就是解决干扰问题，提高无线网络通信信号的抗干扰能力，重点是对边缘用户的网络性能的提高。在这密集网络技术的支持下，在未来的5G无线通信网络将会成为“宏蜂窝+长期微蜂窝+临时微蜂窝”的网络架构。这种构的形成就会降低用户端网络端口对于网络前期规划的依赖性，为了5G无线通信时代能实现更加灵活自适应的网络提供保障，这样就大大增强了5G无线通信的灵活性[3]。

4 5G未来发展趋势

经过几年的不断探索，华为于2016年4月已宣布在成都完成了IMT-20205G 技术推进组第一阶段关键空口技术验证以及性能测试，其结果完全符合预期。同时，工信部十分重视有关于5G的技术研发以及标准研制，其研发组已计划在2016到2018年分三个阶段实施有关于5G的研发实验：分别为5G关键技术实验、5G 技术方案验证及5G系统验证。在ITU提出有关5G的时间表后，我国启动了有关5G研发实验，充分证明了与国际电信方面的接轨。我国的参与将会对促进5G 研发技术的发展以及5G标准的形成做出重要的贡献，奠定了5G在2020年正式商用的良好基础。纵观国内外有关于5G的发展趋势，2020年5G的遍布全球已是势在必行，而谁能在未来的竞争市场中占得先机，谁就能影响未来的移动通信走向。

5 结束语

总而言之，处在5G无线通信快要到来的时间段里，必须抓紧对该技术的研究，完善技术方面的缺点，增强无线通信方面的技术实力和理论基础。5G无线通信技术的快速发展进步，是发展世界经济、促进全球经济一体化的助力之一。

参考文献

[1] 陈迪隆.无线通信技术和网络的发展探析[J].科技经济市场，2014，（05）：14.

[2] 王英.第五代移动通信技术及发展[J].数字技术与应用，2016，（06）：45.

[3] 余丹.无线通信技术发展趋势[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2015，（02）：22.