5G无线通信技术发展跟踪与分析

赵可 王春北

摘要：文章针对SG移动通信技术的特点，探究SG无线通信技术的关键技术，分析5G无线通信技术所面临的挑战与机遇，探讨该技术的发展跟踪与分析。

关键词：5G；无线通信技术；特点；机遇与挑战；发展跟踪

通常情况下，5G无线通信技术指的是第五代无线电话行动通信标准，也就是第五代无线通信技术。随着4G无线通信技术的应用与发展，5G无线通信技术已经着手进行研究，并成了当前无线通信技术研发的主要方向。从技术层面来看，5G无线通信技术是对4G无线通信技术的一次技术突破，其在网络连接的稳定、网络数据的传输以及网络宽带等方面都有了很大提升，极大地满足了信息时代对网络传输速度的需求。随着对该技术研发的不断深入，其应用将会对人类社会的日常生产与生活带来巨大的转变，在一定程度上可解决无线通信技术各方面的限制，从而更好地促进社会发展[1]。

1 5G无线通信技术的特点

1.1频谱利用率高

在5G移动通信技术中，高频段的频谱将被广泛的应用。当前的科技水平受限，高频段频谱受到高频段无线电波的穿透力影响，高频段频谱资源的利用率还会受到某种程度的限制，但却不影响光载无线组网、有线与无线宽带技术的融合等技术的普遍应用。

1.2通信系统性能得到提升

与传统的通信系统不同的是，SG无线通信技术是通过更加广泛的多个点、多天线、多个用户等相互协作与组网作为核心进行研究，从而大幅度提升通信系统的性能。

1.3先进的设计理念

室内通信业务是通信业务的主体，而5G无线通信系统将首先确立在室内无线网络的覆盖以及业务上，与传统设计历年相比更具先进性。

1.4减少了能耗与运营成本

5G无线通信技术将软配置设计作为未来研究的重点方向，网络资源由运营商依据动态业务流量变化进行调整，有效减少能耗与运营成本。

1.5考量指标的转变

5G无线通信网络技术更注重用户体验、交互式游戏、虚拟现实等指标作为5G无线通信网络性能的关键考量指标。

2 5G无线通信技术的关键技术

2.1高频传输通信技术

由于通信技术的多元化发展，低频段频谱的应用日趋紧张，使得5G无线通信技术无法找到符合自身的频段[2]。若保证5G通信技術应用中有足够宽的传输带，需要将射频器件调到合适的工作频率以及频段之上。因此，SG技术需要调至高频段，主要由于此频段频谱资源丰富，且传输带更宽。高频段频谱可满足短距离、传输快的通信要求。而目前电磁波在传播中的一些限制，使得高频段传输存在一定难度，主要由于空气介质传播的吸收作用，使高频段电磁波传输出现大损耗。因此，现在的高频段的电磁波传输主要通过直径传输，基站与用户传输路径有很大制约，严重影响着自身的传输性能。另外，通信技术等方面还处于研发和实验阶段，其发展还不够成熟，广泛应用还有一段距离。

2.2多天线传输技术

将高频段频谱的利用提升10倍以上，是SG无线通信技术需要解决的主要问题。使用足够多的天线，可保证用户使用不会受到影响，有效提升无线信号的性能。SG无线通信技术需要符合环保的标准，还要提高网络的覆盖率。多天线技术在近些年的快速发展，主要就是为了提高频谱效率。结合研究成果发现，目前能够使用的天线数量达到了128根，研究出了3D-MIMO技术来确保用户的使用，扩大了无线信号的覆盖范围。

2.3 D2D技术

D2D通信技术指的是通过两个对等的用户节点进行直接通信的通信方式。传统的无线通信网络系统，信号覆盖是通过基站来实现的，中继站受到基站信号，要求基站与中继站的位置固定，这对网络结构有很大制约，同时也使基站建设投入的资金阻碍网络覆盖范围扩大。D2D通信技术，将这些制约因素进行了改进，通过该技术实现了设备间的直接通信，使数据传输与设备交互不会受到信息基站与中继站的限制，提高无线设备网络的接入方式与范围，减少了无线网络系统的建设成本，提高了系统运行的经济效益[3]。

2.4全双工技术与智能化技术

全双工技术指的是将信息进行双向发射，其不仅可以发射目前节电信号，还可以在同一时间接收另一节点的信号。该技术可以提升信息传输以及接受时间，若是传输的信息量比较大，则会对该技术带来很大影响。所谓智能化技术，主要通过云计算技术来实现，云计算技术平台作为一种大型的服务器，放缓数据传输的同时，还可以提升数据的处理时间，可以在同一时间内处理不同的数据信息，也可以在较短的时间内进行各种各样的服务，从而满足人们需求。

2.5密集网络通信技术

为了扩大数据业务，需要在各小区内实施密集的网络通信技术，有效保证5G技术总体性能提高。密集网络通信技术可以引入足够的低功率节点，促使热点的加强，较少盲点的出现，保证网络覆盖的不断扩大，增大系统容量。在小区密集通信技术的应用下，网络结构更为复杂，所受到的干扰也就越多。因此，在使用密集网络通信技术时，需要加强其抗干扰能力”[4]。

2.6新型网络架构

SG无线通信网络可实现网络共存的目的，且具有通信方式融合的网络特征。由于通信网络技术的不断发展，将来网络主要以4G、5G等网络形式而存在，实现无缝融合的网络目标。因此，5G无线通信技术融合新型的网络架构，实现业务分流的通信规划等。另外，网络技术在通信行业的不断融合与发展，实现了人与人、机器之间的通信。通过优化网络，有助于实现新型网络架构的发展。

3 5G无线通信技术所面临的挑战与机遇

3.1面临的挑战

尽管科学技术的不断进步，但其在发展中依然存在着安全与隐私的问题，并对5G无线通信网络的发展带来很大影响。安全隐患方面，一些被应用的连接设备，被破坏或被别人所使用，很可能造成安全隐患。尽管SG通信技术还处于研发阶段，并没有得到应用，就以后的发展来看，消费电子设备所涉及的风险是最大的。另外，SG无线通信技术中设备与网络安全、隐私等方面进行了加强，但是随着社会智能化的进步，SG无线通信技术可以进行良好任务安排，对于相关内容不应过多地控制，这样才不会影响其生产率以及安全性。

3.2面临的机遇

SG无线通信技术在许多方面都有很大创新，并为全球的智能设备提供使用。5G无线通信技术的发展，在传输速度、网络连接和各种性能的扩展上有很大改变，也将会广泛应用于人们日常的生产生活中。该技术的应用中，传递的传感器以及设备数据等都有很大提高，极大地方便了人们的生活。与4G无线通信技术相比，SG无线通信技术在各个方面都有很大的提升，传输数据的速度更快、相应延迟减少。在未来发展中，5G无线通信技术将会连接到个各种设备中，并实现数据资源的共享。5G无线通信技术对个人的影响：小区内所有设备都可以与小区进行链接，相应设备可为其提供更好的共享信息。这样既方便了人们的生活，在功能足够强大的时候，很有可能会被运用在不好的地方[5]。

4 5G无线通信技术发展跟踪

由于5G无线通信技术受到社会各界的广泛关注，其可能在近几年就会得到普及应用。对于该技术，通信系统容量、频谱频率、网络结构以及新的频谱资源等成为该技术发展的主要途径。5G无线通信技术从2013年进行研发，通过二十多个国家的研发人员进行参与，其中包括了我国的华为公司。该技术从研发到现在，一直备受社会各界的关注，对该技术还在积极的研发中，对其进行的试验应用的情况来看，其优势十分明显，对其未来的发展，该技术将注重对技术的研发与改进，主要为了最大限度地提升该技术的各种性能，进一步发挥出该技术的实际应用。我国早前就对SG通信技术的未来发展进行了规划，主要对其业务能力进行提升，包括传输速率、信息容量以及频谱的工作效率等方面。该技术将与射频等无线技术进行结合，为广大的用户提供更为优质的通信服务。通过对通信系统资源的合理配置，将动态流量作为合理配置的重要依据，可有效降低该技术应用的成本，还有助于对SG通信信号覆盖范围的不断扩大。而在未来几年中，对该技术不断的研发和改进，为的就是使该技术能够有一个更好的发展前景[6]。

5 结语

隨着互联网用户的不断增加，以及对网络通信技术要求的不断提高，当前的无线通信技术已经无法满足社会发展的需求，加快SG无线通信技术的研发和应用，是当前迫切需要解决的问题。就目前来看，SG无线通信技术已经有了比较完善的技术体系，但还无法进行实际的应用，还需要研发人员不断加快研发脚步，使人类社会早日迎来SG无线通信技术，使该技术能够得到普及和广泛应用。而SG无线通信技术的不断改进和提高，社会信息化程度以及经济发展速度也将发生巨大改变。

[参考文献]

[1]席亚飞5G无线通信技术发展跟踪与分析A].《建筑科技与管理》组委会2017年7月建筑科技与管理学术交流会论文集[C]北京：《建筑科技与管理》组委会，2017：2.

[2]徐鹏，郭鸿.对新时期5G无线通信技术发展跟踪与应用分析[J]通讯世界，2017（9）：58-59.

[3]周彬5G无线通信技术发展跟踪与分析[J].中国新通信，2017 （8）：31

[4]郑少丹论5G无线通信技术发展跟踪相关应用[J].建材与装饰，2016 （30）：124-125.

[5]网曹亮杰关于5G无线通信技术发展跟踪与分析[J]通讯世界，2016 （7）：30.

[6]王景尧，白岩，孟祥娇，等.5G无线通信技术发展跟踪与分析[J].现代电信科技，2014 （12）：1-4.