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5G无线通信技术跟踪和应用

【摘要】经过长期的发展研究,眼下我国正处于4G 通信时代,预计至2020 年前我国将全面进入5G 时代,这也意味着我国无线通信技术即将发展至第五代.相比于现如今的第四代无线通信技术,5G 无线通信技术将一次性解决网络连接不稳、数据传输中断等一系列问题,为保障和提高用户的通信质量以及信息传输质量奠定坚实良好的技术基础.基于此,本文将着重围绕5G 无线通信技术发展跟踪与应用研究进行简要分析.

【关键词】 5G 无线通信技术发展跟踪实际应用

引言：相比于之前的二代、三代和四代无线通信技术,5G 无线通信技术能够有效实现频谱特别是高频段频谱资源的充分运用,并且在实现若干点、天线以及用户的相互协作下,使得通信系统性能能够得到极大优化.受此影响,数据传输速度越来越快、通信质量逐渐提高,但能耗与成本却得到了有效控制,因此发展5G 无线通信技术并进一步扩大其应用范围具有十分重要的现实意义.

一、5G 无线通信技术发展跟踪

1、多天线传输通信.5G 无线通信技术发展中形成的全新多天线传输通信技术,通过立足大规模MIMO 以及天线阵列,能够在现有基础上实现阵列增益的进一步提升.达到优化小区总频谱,实现边缘用户频谱利用率的最大化.全新的多天线传输通信技术在优化改进MIMO 天线的过程中,创造性地引入了有源天线技术,进而可以高效便捷地获取位于小区基站当中所部署的Massive MIMO 情况,真正帮助实现3D波束成形,进而大大增强系统容量,使其能够与不断增长的小区容量和下载速率需求相符合[1].2、高频传输通信.与之前几代无线通信技术最大的不同,5G 无线通信技术将更加关注高频段频谱资源的利用.韩国三星公司通过测量了包括28GHz 以及37GHz 在内的众多频段信道,并在此基础上开发了相应的样机,使得下载速率能够基本稳定在1Gbit 左右.但5G 时代下所面临的移动通信场景将更加复杂化、多元化,单纯利用现有的频谱资源势必难以有效满足这一需求.

通过发展运用丰富的高频段频谱资源,在有效利用其宽传输带下,能够快速完成短距离通信传输工作,并保障较高的通信质量水平.但由于受到空气介质传播吸收作用,在传播高频段电磁波的过程中极有可能出现损耗角度的情况,因此目前只能采用直径传输的方式传输高频段电磁波,但在5G 无线通信技术的不断发展下,这一技术问题必然将得到有效突破.3、密集网络通信.在即将到来的5G 时代下,数据业务量将飞速增加,因此小区采用密集部署形式可以有效提高5G 无线通信技术的性能.该技术的运用和发展下,可以将更多低功率节点引入其中,有效增强热点的同时达到全面消除盲点的效果,从而进一步扩大网络覆盖范围,实现系统的大容量.由于小区密度的不断增加,会在很大程度上改变原有的网络拓扑结构,使其变得愈发复杂,进而有可能增加干扰情况.因而有研究人员提出可以通过将小区协调技术与参考信号技术进行深入融合,利用二者优势互补的方式使得仅依靠自身调控便可以在各自由度下完成抗干扰,避免出现信号相互交错的问题.此外有研究证明,微蜂窝渗透率为20%的情况下,容量可提升千倍.因此在提高渗透率的过程中,也可以尝试运用微蜂窝,以此有效扩展容量[2].4、华为5G无线技术.华为从2009 年便开始投身于5G 无线技术研究,并在2013 年已经成功完成室内样机,从2015 年开始其大规模进入外场试验.目前其正处于标准研发状态,华为作为当前全球通信行业的领导者,为5G 技术的发展提供了重要技术基础.其通过加大对新空口、新架构以及频谱的研究力度,在开放合作下,积极与新加坡、俄罗斯等全球超过20 个国家的主流运营商进行合作,致力于共同推进5G 技术的发展.现阶段其研发出的首个E2E 网络切片样机能够有效完成远程机械实时控制的低时延业务和虚拟现实的eMBB 业务.其发布的毫米波测试床,实现了峰值速率达到70Gbps 的目标.

二、5G 无线通信技术的实际应用

1、安卓系统.该系统总共拥有包括应用程序框架层、应用程序以及系统内核层、系统运行库层,在运用5G 无线通信技术的过程中,将其置于安卓系统内核层,可以有效分离系统基础文件与硬盘驱动.不仅如此,通过运用5G 无线通信技术,还可以实现硬盘驱动和云存储端的同步存储,将硬盘驱动中的文件资料、视频等存储在空间更大的云端中,进而有效释放缓存、扩大终端系统存储空间,保障安卓系统本身的安全性.2、光场相机.与普通相机不同的是光场相机采用先拍照后对焦的方式,因此在抓拍或是瞬时拍照的过程中不再对照片模糊度予以过度关注.受此影响,光场照片对容量也提出了较高的要求.有研究显示,一张普通照片的大小大约为200M,而通过利用5G 无线通信技术,在充分发挥其高速存储功能下,可以光场相机存储直接与云存储端相同步,进而有效扩大光场相机容量,高速精准地完成照片传输和存储工作.3、比特币.5G 无线通信技术的另一大重要特性便在于其拥有强大的兼容性,可以同时兼容以往所有的无线通信协议以及WIFI 通信技术,从根本上解决资源浪费问题.在5G 无线通信技术的应用下,出现了一种全新的概念型产品即比特币,其作为一种虚拟货币,主要是通过运用位于各个网络节点当中的分布式数据库,从而详细记录和确认每一笔交易行为.其自身带有的复杂算法有效控制了货币滥造问题,而利用5G 无线通信技术的快速读写功能和私密信息保护技术,则可以有效保障比特币的安全性,为其实现进一步发展提供重要保障.

结束语：本文通过对5G 无线通信技术在发展过程中所产生的多天线传输通信和高频传输通信技术,以及密集网络通信技术等进行简要介绍,说明了5G 无线通信技术相比于以往的无线通信技术,具备低延时、通信更加安全可靠、指出大规模人、物连接、上网峰值速率更高等众多优势特点.虽然华为企业在领衔我国5G 无线通信技术研发的过程中,还存在些许技术难题尚未完全攻克,但在我国通信技术水平的飞速提升下,相信未来还将出现更加完善的5G 无线通信技术,进而带领人们进入到一个更加高效、便捷的通信世界.

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参考文献

[1] 邹琴晴.5G 无线通信技术概念及相关应用[J]. 信息通信,2017(07):236-237.[2] 张培培.5G 无线通信技术的应用前景分析[J]. 无线互联科技,2016(24):32-33.

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