5G无线通信技术系统研究

董蒙 钟德欢

摘   要：5G无线通信技术是4G的改革换代，各方面性能都具备优越性，与其他无线通信技术相比，5G通信技术能够将它们的优点进行延续，在未来阶段，5G将会成为移动通信的主要发展趋势，形成相对完整的无线通信技术。文章对5G无线通信的概念进行阐述，分析5G无线通信系统的关键性技术，了解5G无线通信技术的特点及优势，对5G无线通信技术的实际应用进行具体研究。

关键词：5G;通信技术;研究分析

随着我国无线通信技术的不断进步与优化，人们已经开始寻求更佳优越的通信质量，与4G时代相比，5G通信技术能够使通信质量进一步提升，实现了网络技术之间的高度融合。5G技术的发展，增加了无线数据速率、带宽、覆盖和连通，降低了往返延迟及能量损耗，在实际通信网络中数据速率可达到1～10 Gbps，网络延迟仅1 ms，可以同时接入大量物联网传感器设备，实现随时随地连接，降低能源消耗，与传统的通信技术相比，在安全性与便捷性上都有明显的提升。为了实现网络技术之间的高度融合，仍需相关技术人员对5G无线通信技术进行进一步分析与研究，更早地实现5G无线通信技术的普及应用。

1    5G无线通信概念

5G无线通信技术是在2G，3G，4G无线通信技术的基础上发展起来的，成功地将纳米技术应用于互联网，充分运用无线互联网络而形成的比较具有科学性的通信技术。与前4代移动通信技术相比，5G更多地体现在将现有无线通信技术进行融合，配合较高的频谱效率以及更多的频谱资源，充分满足移动业务流量增长的需求，形成高容量、低时延的网络环境，为用户提供了更加良好的应用体验[1]。

2    5G无线通信技术的特点及运用优势

5G无线通信技术具有一定的创新性，采用多载波分子操作方式进行设计，更加侧重室内通信效果的提升，运用信息化平台突破原有的限制条件，重点识别数据及编码过程，拓展数据与信息的输送过程，确保传送的信息质量得到优化。另外，5G无线通信技术对频率的利用率较高，采用高频率的赫兹与信息规划对技术进行调整与更新，实现多种数据的汇总，一旦信息强度超出标准范围，系统将及时向总服务平台汇报。最后，5G无线通信技术投入成本低，对各种新型能源能充分利用，从而有效提升经济效益，使通信企业能够通过最低的成本获取最高的效益。5G无线通信技术通过网络布置工作可以有效缓解通信堵塞情况，确保信息传送的稳定性。

5G无线通信技术优点在于：（1）传输速度快，可以达到每秒几十GB，通过对5G技术的实际应用，在28 GHz波段，传输速度可以达到1 000 M/s。（2）兼容性好，5G无线通信系统是集2G，3G，4G于一体的全通信平台，同时会涉及蓝牙、近距离无线通信以及WiFi等无线技术，可以看出，5G无线通信技术具有良好的兼容性，并且在一定程度上能够为支付安全提供保障，减少电量损失。在5G程序使用过程中，许多小型任务只有在运行中才能够完成，所以需要将请求信息不断发送到服务器，在电子邮件的作用下，可以对应用的耗电量进行快速审核，将无用的应用程序及时关闭，减少电量的损失，延长电池的使用寿命。

3    5G无线通信系统关键技术

3.1  多载波技术

5G时代需要实现数据信息的高速传送，在部分低频段，系统不能获取连续宽带频谱资源，所以在进行5G系统设计时，需要解决空白频谱的有效利用问题。多载波技术是5G无线通信系统中的关键技术之一，以波滤器组为基础来加强对空白频谱的利用，控制各个子载波的宽带设置，从而实现对相邻子载波干扰的控制，同时，还能够为零散频谱资源的利用提供便利，应用多载波技术能够实现在子载波上完成相关检测、信道估计等工作。

3.2  无线传输技术

5G通信系统中的无线传输技术主要运用多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output，MIMO）技术，运用多个天线来缓解信道衰落问题，在信号的发送端与接收端分别设置多天线单元，通过多输入与多输出的方式对信道容量进一步拓展，有效提高频譜效率，完成数据的安全传送。对于大规模的MIMO而言，基站会通过配置大量天线的方式来为更多用户提供服务，所以技术人员可以通过增加基站天线的方式来集中构建大规模的MIMO。大规模的MIMO技术整体性能要更加优越，充分挖掘空间资源，保证多个用户在同一时间进行通信，提高通信空间的可靠性，促进通信频率的提高。另外，大规模的MIMO技术能够降低发射功率，对噪声进行有效屏蔽，促进通信技术的进一步变革。MIMO通信技术为无线通信领域带来巨大的发展潜能，使通信域由时域和频域维护向更加广阔的空域维护扩展，在不断增加时频资源开销的情况下，获得空间分集增益，提升系统的容量以及链路的可靠性

3.3  自组织网络技术

当前，移动网络通信技术主要是运用人工进行网络维护，消耗大量的人力、物力，运行成本较高。移动通信技术的快速发展使无线网络基本得到普及，仅依赖人工力量很难保证网络的稳定运行。运用自组织网络技术能够有效降低运营成本，通过在网络中加入自组织能力，能够使网络的规划部署实现自动化运行。在5G无线通信系统中，自组织网络由无线传输技术和无线网络技术共同组成，其结构比较复杂，所以需要进行自组织网络关键技术建模。

3.4  云计算技术

在5G无线通信领域，所涉及的数据量非常庞大，全球范围接入的数量会超过500亿个，在5G条件下，要求计算机水平、设备服务质量都要不断提高。运用云计算技术，终端设备能够大幅度提升计算能力，提高数据的传输质量与传输效率，在云计算技术运用中，要重点解决传输延迟问题[2-3]。

4    5G无线通信系统应用领域

4.1  在安卓系统中的应用

Android系统是当今社会最为常见的应用系统之一，被广泛应用于智能手机和平板电脑中。5G无线通信技术主要运用于安卓系统的核心层，5G通信的传导技术能够将云端和客戶端之间进行传导，减少空间的占有量。安卓系统需要对数据信息的安全性进行严格测试，这时可以运用到5G通信技术中的纳米技术，通过加密通信并引入量子密码相关技术来防止通信过程中的信息泄露，保护安卓设备安全，满足Android系统的基本要求。同时，运用Android系统的开源代码可以对5G无线通信技术进行完善，以最快的时间来接收并适应系统。

4.2  在光场相机中的应用

5G无线通信技术在光场相机中的应用与传统的拍照设置存在一定差异，一般情况下，光场相机需要进行先进性拍照，以自动对齐教具的方式来对结构图形进行设置，这种技术需要5G通信技术的兼容性不断提升，扩大拍照范围，有效记录数据与资料，通过对数据的统计来提高清晰程度，焦点对移动范围进行有效控制。通过5G无线通信技术的应用，能够完善光场相机的安全防护系统，降低数据传输的危险性，实现数据的自动化更新[4-5]。

5    结语

随着网络技术的迅速发展与普及，5G无线通信技术在未来有着非常广阔的发展前景，尤其在通信领域与物联网领域。在通信领域中能够加强人们的感官体验与通信质量，满足人们的日常使用需求，而物联网与5G之间是相互促进、相互作用的，双方实现共同发展。在信息时代背景下，广大用户已经对通信提出了更高的要求，所以研究人员需要通过应用多种新型核心技术来弥补当前5G无线通信中的不足之处，为人们提供更加优越的通信网络服务，促进我国无线通信网络的稳定发展。

[参考文献]

[1]万菁晶，陆怡琪，田梦倩，等.面向5G无线通信系统中若干物理层技术探讨[J].太赫兹科学与电子信息学报，2018（6）：12-28.

[2]皮和平.5G无线通信技术的关键技术应用研究[J].通信电源技术，2019（6）：2-25.

[3]许崇志，姜晓涛，夏欢，等.无线通信技术在电网通信中的应用前景初探[J].通信世界，2018（16）：11-25.

[4]袁晶，袁星.面向5G无线通信系统的关键技术综述[J].电脑知识与技术，2018（5）：11-15.

[5]王昊.面向5G无线通信系统的关键技术[J].电子技术与软件工程，2019（6）：15.