郭振慧　刘颖

摘要：随着人类社会传输数据量的成倍增加，人们对更高速率的移动通信需求日益增多，适用于移动数据和移动设备超高速运作的第五代移动通信（简称5G）已成为全球瞩目的研发热点。具有高速率、低延时、大规模连接和高可靠性等优点的5G会使人工智能、云计算和无人驾驶等一系列高新技术从实现走向应用普及，在网络安全、上网体验等方面5G也有着出色的表现。主要针对目前正在攻坚的5G通信技术展开了讨论。通过探讨5G通信的相关技术，并且对其发展前景做了展望。

关键词：5G通信;关键技术;应用

1 引言

由于互联网的快速发展，各个行业之间的竞争也越来越激烈，4G通讯技术对社会的发展带来了很大的积极影响，然而，在高速发展的今天，为了满足社会的发展的需要，4G通讯技术已经满足不了当前社会的发展步伐，从而，推动了5G通讯技术的产生。特别当前新兴的人工智能，不仅会提高日常的工作效率，还推动了当前智能化的不断完善与升级，逐渐的向更好的方向发展。5G时代的到来，对社会来说又是互联网发展的一个变革，对社会的发展起着带动作用。5G时代是一个更加人性化的时代，会加大对人的关注度，以提供最优质的服务为社会。

2 5G通信现存问题

（1）5G信号质量问题。在一部分区域内进行5G信号试验时，相比于4G抗干扰能力明显下降，信号并不稳定且易丢失，用户的反馈不理想，这一种可行性存在问题的5G信号有待进一步增强抗干扰能力。（2）5G基站部署问题。首先，由于使用了Massive MIMO技术，基站和手机的能耗都增长了不少，许多5G基站在部署时都遇到了用电、引电等许多相关问题，手机厂商正积极寻找方案解决5G设备能耗提高的问题。其次，由于5G电磁波本身的原因，普及信号所需基站数量远远大于以往的基站数，基站建设的规划也更加复杂，需要综合考虑美观、安全、绿色和信号传播效率等等问题。（3）全新的商业模式。在4G时代，流量经营已经走向衰落，5G通信及其背后众多的垂直行业需要一个全新的商业模式。另外，加上耗资巨大的5G基础设备建设等问题，通讯公司投资压力巨大。就目前而言，5G技术还未有一个行之有效的商业模式来进行运营。（4）多样化的芯片。基于众多的相关行业的场景对5G通信的不同需求，无论是云端还是终端都有大量多样化的需求，如果用同一芯片去同时满足这些需求，在能耗上升的同时还会带来可靠性降低等一系列问题。

3 5G无线通信的技术

3.1 天线传输技术

5G技术还利用多天线传输技术。这一技术结合天线阵列技术，不仅可以提高信息传送的可靠性，同时还极大提升了频率的利用率。要想更深度的利用空间维度资源，就要加大应用大规模阵列技术，也只有这样，才能在实现5G在实际应用中同时服务多个用户。另外，5G技术中使用的改良后的多天线传输技术，既可以提升下载速度，与此同时还使芯片的面积大大缩小。将多天线传输技术应用到各区网络基站中，在进一步加快有源天线技术的应用的同时还使3D波束赋形得以实现，而3D波束赋形的实现也为多天线传输技术功能的提升奠定了基础。和4G技术中天线不同，5G技术中的天线在设计中对军用相控雷达设计理念进行改良，在一定程度上使5G技术系统的自由度得以提升。总而言之，对天线传输技术的应用，使5G无线通信技术中系统数据容量大大提升，促进我国经济的发展。

3.2 高精度同步传送技术

5G时代的到来对人的影响是很大的，更加人性化的服务，会提升人们日常生活的舒适度。由于覆盖性比较强，5G技术又是物联网的时代，比如：会把公用厕所，变电设备等通过互联网连接起来，如有出现任何的故障都可以将精确的信息传递到有关部门，可以及时地进行处理。大大的提高了工作效率，还降低了日常工作中带来的工作压力。然而，对日常的工作人员也提出了更高的要求，一些人力劳动已经被机器所取代，只有不断提升自身的技术水平才能够在社会上更好的发展。

3.3 多入多出天线技术

多入多出天线技术的主要作用是对信号的强弱进行相关的测试，其中信号的容量与天线的数量基本保持不变的比例，MIMO系统可以增强信道的容量甚至倍增，这在一定程度上可以提高信号传输的稳定性。在之前的无线通信历程中这个技术就曾被使用过，因此该技术发展至今已经比较成熟。但是天线使用数量的增加一定程度上也占用了系统空间。在實际的使用过程中，外界的很多环境因素都无法准确地预测，但是天线的使用数量却可以很好地掌控在一个合理的范围之内。

3.4 D2D技术

作为5G关键候选技术之一的D2D（Device to Drvice）技术自2008年被提出后一直被各通信公司关注研究。D2D技术通过使一定范围内的通信设备直接通信来达到降低服务基站的负荷和提高无线通信性能等目的，与D2D类似的直通技术有很多，如蓝牙（短距离分双工通信）、Wi-Fi Direct和Flash Lin Q技术，虽然有着更佳的通信性能却由于种种原因后两者没有实现大范围商用。相对于以上技术，D2D技术更加实用，在同一个基站下，用户不仅可以进行与云端进行信息传递，也可以在无网络时利用基站的信令时与另一个用户进行直接的信息交互。D2D技术与蓝牙、WLAN这些基于ISM频段的短距离通信技术的不同之处在于使用了通信商的授权频段，可以满足人与人之间大量的信息交互，干扰环境可控且具有更高的可靠性。

4 5G通信技术的发展

目前，5G技术的研发和探究如火如荼，全世界仿佛达成了共识，5G技术必定是未来全球移动通信的重点研究领域，通过对之前的3G、4G技术的研究，我国的移动通信水平已经得到了飞跃和提升，我国的移动产业以及很多的移动通信企业都依靠这股浪潮不断发展，目前已经可以预测到，在可见的将来，5G通信技术必定会成为商业领域中的重要内容，并且会带动周边的产业快速发展。得益于政府的大力支持和政策优待，我国的5G技术已经明确了发展前景，基本的框架已经形成，为之后的发展奠定了非常坚实的基础。目前，5G技术如何实现超高能效的无线传输技术，保障信号的抗干扰能力，这些之前一直阻碍人们的问题正在逐渐被解决，不过目前很多技术的难点一直未能完全攻克，例如多入多出技术以及高频率段资源的传输质量等。但是伴随着5G时代的到来，我们的生活也一定会发生翻天覆地的变化。信息承载能力的提高意味着人们的做事效率和社会协作的效率也会大大提高，社会变得智能化、信息化。从历史进程上来看，人类历史上每一次信息传输能力的提高都会不断带动人类生产力水平的发展，我们与世界之间的距离会因为信息传输的进步而不断缩短，我们和世界会因为5G而改变，变得更加紧密。

5 结语

物联网时代的到来，会极大地改变人们的生活方式，覆盖性比较强，利用互联网将各种设备相结合，一旦设备出现问题，就可以及时的反馈到有关部门。5G技术的应用在社会上对人们来说，不仅会提供更加便捷的生活方式，还会提高工作效率。5G时代的到来会带给人们更多的惊喜。

参考文献：

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[2] 许莎佳.5G移动网络通信技术的核心网架构分析[J].信息通信，2018（10）.

[3] 李婷，黄飞.浅析5G移动通信技术下的物联网时代[J].信息通信，2018（10）.

[4] 陶玉林.探析无线通信技术及5G关键技术[J].信息通信，2018（10）.

[5] 杨梓洵.基于5G技术下物联网的发展[J].信息通信，2018（10）.

（作者单位：1.济南职业学院电子工程学院;

2.中国联合网络通信有限公司威海市分公司）