5G 无线通信关键技术及其发展现状

高 婷

（盐城工学院，盐城 224000）

1 引言

蜂窝通信从第一代移动通信到第四代移动通信4G，移动通信的核心仅限于人与人之间的通信。然而，随着物联网的引入，传统的单一通信方式即将被打破，未来的通信网络将成为一种新的通信网络架构，包括人对人、人对物、物对物等通信方式。这种新的通信网络模式的出现是移动通信史上的一次质的飞跃，它将给社会和个人带来巨大的变化。社会方面，在5G 的影响下，远程教育、远程医疗、大型农业、汽车网络、工业控制等新兴产业正在兴起。一方面，5G 减少了人们的日常负担，使大家的工作、学习和生活更加智能和方便。另一方面，它大大提高了整个社会的运行效率，给社会带来了更高的效益。对于个人而言，他们将能够体验超高清视频、智能家居、可穿戴智能设备、虚拟现实、增强现实和其他新业务。曾经出现在科幻大片中的不可思议的场景似乎一步一步地、触手可及地成为现实。目前，电信行业预计每平方千米将支持100万个移动用户终端，这无疑需要非常高的传输速度和可靠性。

2 5G 无线通信的关键技术

2.1 多用户大规模MIMO 技术

MIMO 技术经历了从单点到单点的发展阶段，并将在未来向多用户MIMO 方向上发展。通过在发射器或接收器上放置多个天线来实现特定的技术解决方案，重要的创新方法是优化天线尺寸和新架构。并且专家学者们对集中式天线的构造进行了多次协商，一些专家们提议将多输入多输出与云连系在一起，由此无线接入网络产生了一种新型的分布式多输入多输出系统。

2.2 5G 带来的节能通信

与其他通信系统相比，无线通信系统具有进一步降低能耗和实现绿色通信的优点。世界各地的运营商希望在优化网络部署和拓扑的同时降低能耗和二氧化碳排放，提出节能措施包括节能时空资源分配多输入多输出正交频分多址系统、基于CoMP 的节能频谱高效基站协作睡眠方案、绿色共享路径保护算法、回程等概念。

3 5G 无线通信技术的实际应用

3.1 在安卓系统的应用

安卓系统是谷歌公司发布的基于Linux 的系统，在移动设备中具有明显的应用优势，这就是免费且开源。安卓系统的焦点层采取5G 纳米技术，安卓系统的文件和硬件驱动用的是分离方式，性能进一步的提升。因为Android 体系的开放性，安全系数的降低而采用5G 纳米工艺的加密手段，能够使量子水平的加密程度变高。

3.2 在光场相机中的应用

光场相机可以先拍摄照片然后再对焦的相机装备，它可以尽量周全地记录多个位置分布与空间方向甚至不同强度的信息，然后通过数字调焦的形式进行还原。这一优势性可以改变相机的使用方法与习惯。它有很好的捕获优势，只要拍摄对象在相机焦距范围内，拍摄后可随机选择焦点。另外，光场相机在安全监测方面具有良好的应用市场。

4 5G 技术的发展

工业和信息化部非常重视5G 技术和标准的发展，国内相关研究机构一直在积极进行5G 的研发与测试工作，国内很多通信厂商很早就针对5G 投入了大量的财力与人力，并且取得了很多成果。根据目前5G 在国内外的发展现状，预计到2020年前后5G将在全球开始更多的商用。

5 结束语

总之，5G 从当初的研讨阶段逐渐向规模化商用的方向前进，与4G 比拟，5G 具有更快、更宽、延迟更低等长处，将会带来更多的应用。