| 标题 | 5G无线通信关键技术 及其发展现状思路构建 |
| 范文 | 张玉明 【摘要】? ? 近年来我国通信行业得到了非常迅速的发展，人们对于无线通信质量也提出了更高的要求。5G通信技术作为近年来新兴的一种无线通信技术，其具备有信息传播速度快以及可靠性高的应用优势，也逐渐成为了主流的无线通信技术模式，对于人们的日常生活也带来了良好的便利性，本文主要就5G通信关键技术以及其发展现状进行了探究分析。 【关键词】? ? 5G无线通信? ? 关键技术? ? 发展现状 5G技术作为一种新型的通信技术，其在远程教育、远程医疗、互联网以及规模化农业等行业中均获得了良好的应用效果，对于人们的日常生活与工作也带来了非常大的变化。近年来随着我国5G通信技术的不断发展，5G基站的建设数量也随之增加，促进了我国通信行业得到了进一步的发展。 一、5G通信技术的应用优势 近年来我国无线通信行业得到了进一步发展，5G无线通信技术也处于商用阶段，其组网技术在应用过程中还不够成熟，但是可以确定的是，5G通信技术是现阶段最为先进的一种移动通信技术。在传统4G技术基础上，5G无线通信技术能够实现超低时延、超高接入密度，并且能够为用户们提供更加优质的移动通信服务体验，其还具备有以下应用优势。 1.1促进信息传输速度进一步加快 近年来随着我国科学技术的不断发展，外加上人们生活节奏的加快，对于信息传输的速率也提出了更高的要求。因此在无线通信技术应用过程中，需要保障通信质量基础上，尽可能的提升整体通信时间，从而满足人们的无线通信需求。通过5G通信技术的应用，能够促进网络利用率得到进一步提升，提升用户们的网络使用体验，在信息获取方面还能够起到良好的时间节约效果，从而促进信息传输速度进一步加快。此外5G技术能够对信息渠道起到良好的扩展效果，促进资源利用率得以提升，来满足人们的实际通信需求。 1.2提升通信安全性能 较之于传统的4G技术，5G技术自身的数据容量以及感知性能也能够得到显著的提升。通过超高的数据容量，可以实现对海量数据的传输跟处理，从而满足大数据时代下对于无线通信的具体要求，为数据提供良好的保存空间，促进数据的安全性得到进一步的提升。此外通过5G技术的应用，其良好的感知性还能过对现有的密码技术以及报警系统起到良好的优化效果，对于智能化技术跟大数据技术的发展也有着积极意义。因此说5G技术在应用过程中还具备有良好的安全性能，能够满足人们的数据传输跟统计需求。 二、5G无线通信的关键技术 2.1大规模MIMO技术 在无线通信过程中，如果小区基站内的天线数量达到了一定程度，加性高斯噪音等对于信道通信质量所造成的影响基本可以忽略不计，从而促进无线通信可靠性得到进一步的提升。 在5G通信技术中，就采用了大规模MIMO技术来提升通信可靠性，较之于傳统的MIMO技术，大规模MIMO技术在基站端采用了大规模天线列阵，并且可以在同一时频渠道内为多个用户进行通信业务的提供，对于网络吞吐量以及功率效率的提升也有着重要意义。此外因为大规模MIMO技术能够在同一时频资源内支持大量的数据流，其本身也是一种严重的自扰系统，也就容易导致导频污染等问题发生。但是通过预编码技术的应用，能够对上述问题起到良好的解决效果。 作为5G无线通信中的一项关键技术，近年来我国对于大规模MIMO的应用力度也得到了进一步的增加，促使信道之间趋向正交性。在这一趋势下，借助于简单的线性预算编码就能够对导频污染起到良好的控制效果。因此在现阶段的大规模MIMO技术应用过程中，如果实现更简单并且易于实现的线性预编码算法，也就成为了研究人员所需要重点关注的技术难点之一。 2.2毫米波 就我国无线通信行业的发展现状进行分析，随着低频段频谱资源的不断利用，导致了低频带无线通信系统已经难以满足人们的无线通信需求。因此我们还需要积极寻求新的频谱资源，满足5G通信的信息高速传播需求。毫米波自身具备有丰富的频谱资源，也就能够很好的满足5G无线通信的信息传输需求，因此也成为了5G通信的关键技术之一。 毫米波的波长处于微波与远红外波之间，其波长与尺寸呈现出正相关的联系。因此毫米波元器件的尺寸较之于传统的微波器件尺寸更小。因此在进行5G基站端的建设过程中，可以借助于毫米波技术来进行大规模天线列阵的建设工作，随后利用预编码技术，实现大规模MIMO系统的建设工作，从而降低外界磁场对于信息所造成的干扰，促进信号的收发速度进一步加快。 但是在采用毫米波通信技术时还容易受到雨水以及大气等外界因素的影响，并且存在有路径损耗比较大的问题，也就需要应用波束成型技术来提升毫米波通信技术的可靠性，满足5G无线通信的实际需求。 2.3波束成形技术 波束成形技术作为一种传统的天线技术，也是军用雷达的常用信号接收技术。在无线通信技术应用中还会受到多种外界因素的干扰，为了提升无线通信技术，还要不断提高通信系统的抗干扰能力。 在采用毫米波等技术进行通信工作时，其信号传输距离以及信道质量也会受到比较大的限制。通过波束成形技术可以很好的减少外界因素对于无线通信工作所造成的影响。在5G通信技术应用中需要配置大量的天线列阵，其发出的信号朝着四面八方进行传播，也就容易出现信号功率损失等问题发生，直接影响到信号的传输质量。 通过波束成形技术的应用，其能够实现多天线信号的加权合成处理，从而让信号朝着指定的方向进行传输，借此促进信号自身的抗干扰能力得到进一步增强，从而为用户们提供更加优质的无线通信服务。但是在使用波束成形技术时依旧存在有比较多的问题，比如通信系统的设备成本比较高，以及难以将波束快速的对准用户，这也就需要相关技术人员能够加强对该部分内容的重视力度，从而促进5G无线通信技术的应用质量得到进一步提升。 2.4 D2D通信技术 在以往的通信系统中，终端设备之间的通信能力、通信系统的信道资源有限，设备之间无法之间进行语音或者数据通信，而是需要通过基站来开展通信。在5G通信网络中，用户节点之间能够进行信号的相互转发以及接受，实现了设备到设备之间的有效通信，从而摆脱了传统通信过程中受到基站的束缚，对于频谱效率的整体提升也有着重要意义。但是因为复用小区的社会资源，也就导致了下行链路中的用户容易出现手干扰的情况。针对这一情况，还需要通过干扰协调以及资源优化等方式，尽可能的降低D2D通信对于基站以及用户们所造成的干扰情况，从而获得良好的5G通信技术应用效果。 2.5新型网络架构的构建 新型网络架构的构建，也是5G移动通讯技术的必然发展趋势，在前几代技术基础上进行新型网络架构的构建，在此基础上进行多种通信技术手段的融入，促进网络架构的融合性与异构结构进一步提高。近年来随着我国通信技术的不断发展，在基于WIFI以及蜂窝数据流量下构成的新型网络架构，也能够满足5G通信技术的实际应用需求。 三、5G通信技术的具体应用概述 3.1远程医疗 5G通信技术在医疗领域中也获得了良好的应用效果，也是实现远程医疗的重要技术手段。近年来我国医疗行业得到了非常迅速的发展，在基于通信技术基础上还研发了多种医疗新技术。利用5G通信技术的通信高效率以及高质量，能够为远程医疗的进行提供良好的技术条件，并且可以帮助医生对患者病情进行远程实时掌控。在5G远程医疗模式中，医生们可以通过5G通信技术进行患者治疗视频与图片的精准传输，帮助医师进行远程会诊工作，让患者能够在最短时间内得到有效的治疗，避免错过最佳救治时间对于患者预后所造成的影响。最后5G通信还能够实现多个用户终端的同时连接，从而让专家就诊突破空间以及时间上的约束，在短时间内开展急性会诊。 3.2自动驾驶 近年来我国汽车行业得到了非常迅速的发展，越来越多的汽车制造企业也加强了对自动驾驶技术的研究力度。借助于5G通信技术的应用，可以为自动驾驶技术的实现提供良好的通信技术。在车辆进行障碍物的自动判断、红绿灯以及自动拐弯等操作时，其还能够促进汽车的反应速度进一步加快，充分保障自动驾驶的安全。可以说5G通信技术也是实现车联网系统的重要基础，对于自动驾驶技术的优化跟完善也有着重要意义。 3.3智能家居 随着人们生活水平的不断提升，对于智能家居的需求也进一步提升。智能家居主要是通过无线通信技术，利用手机对家中的家居进行控制，对于人们自身生活质量的提升也有着非常重要的意义。家具与手机作为两个通信终端，借助于5G技术的应用能够实现万物互联，从而促进智能家居得以完善。通过智能家居的应用能够促进人们的生活质量得到进一步提升，提高人们的居住舒适性，对于人们体验感知水平的提高也有着积极意义。 3.4视频会议 随着我国时代的不断发展，人们的生活节奏也变得越来越快，很多企业每天还要召开大量的会议。通过视频会议的开展，能够打破传统会议中时间以及空间所产生的约束，还能够保障多方的有效交流。5G通信技术自身具备有良好的通信能力，其可以促进画面传输的效率以及清晰度进一步提升，对于视频会议可靠性的提升也有着重要意义。此外5G通信技术的低延时也能够保障视频会议的顺利开展，避免在视频会议过程中卡顿情况的发生，对于企业自身管理跟经营水平的提升也有着重要意义。 四、结束语 综上所述，5G技术作为我国无线通信的重要技术，近年来我国5G网络已经处于商用阶段，但是其关键技术在具体应用过程中还存在有比较多的问题，这也就需要我们能够进一步加快对5G网络通信技术的重视力度，促进5G通信技术的作用充分发挥出来，对于我国移动通信行业的发展也有着至关重要的意义。 参? 考? 文? 献 [1]湛志杰.5G无线通信关键技术及其发展现状[J].消费导刊，2019，（8）：221. [2]万生笑，宋婷，杜江.5G无线通信关键技术及其发展现状[J].电子世界，2019，（7）：62-63. [3]张锋，王明华.5G移動通信发展现状及其关键技术[J].中国新通信，2016，18（6）：83-84. |
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