關于第五代移動通信技術的發(fā)展趨勢探索

劉昊鈞 湖南師范大學附屬中學

關于第五代移動通信技術的發(fā)展趨勢探索

劉昊鈞 湖南師范大學附屬中學

通信技術尤其移動通信技術的發(fā)展不斷，改變了人們的通信觀念和方式。目前世界范圍內(nèi)的移動通信技術已發(fā)展至第五代，無論是在應用性、便利性，還是在科技性、穩(wěn)定性及安全性方面都取得了極大提升。就高中生而言，在信息時代下，主動了解和學習第五代移動通信技術基本知識，認識其發(fā)展趨勢，對于高中生自身的發(fā)展有著積極作用。本文針對第五代移動通信技術，對其主要技術類型及發(fā)展應用趨勢進行了簡要探討。

移動通信技術 第五代 發(fā)展趨勢

當前第五代移動通信技術是世界范圍內(nèi)各個國家的重要研究課題之一。現(xiàn)階段第四代移動通信技術（4G技術）已經(jīng)被廣泛應用于人們的日常工作和生活中。在幾乎人人都有手機的如今，高中生對第四代移動通信技術應十分熟悉，但對第五代移動通信技術知之甚少。簡單來說，第五移動通信技術（5G）技術，相較于第四代移動通信技術（4G技術），在傳輸速率、穩(wěn)定性、安全性、網(wǎng)絡容量等方面都全部升級。第五代移動通信技術的發(fā)展將又一次改變?nèi)藗兊耐ㄐ欧绞健?/p>

1 第五代移動通信發(fā)展趨勢

移動通信技術自興起以來已經(jīng)歷經(jīng)四代技術的變遷由最初的僅支持蜂窩電話標準語言的1G模擬技術，再到能夠進行數(shù)據(jù)通訊的2G數(shù)字技術，然后進化到可實現(xiàn)網(wǎng)絡分組交換的3G技術，再到如今被廣泛使用的穩(wěn)定性更強、速率更快的4G技術。而隨著人們通信需求的不斷增長變化，人們對第五代移動通信技術（5G技術)越來越重視和關注。

現(xiàn)階段，全球范圍內(nèi)的第五代移動通信技術（5G技術)還處于研發(fā)階段，隨著移動網(wǎng)絡技術的不斷突破，越來越多國家研究者在第五代移動通信技術（5G技術)中取得了顯著進步。從現(xiàn)階段的移動通信市場發(fā)展來看，第五代移動通信技術（5G技術)在將來主要會從三個方面實現(xiàn)對現(xiàn)有通訊網(wǎng)絡業(yè)務能力的提升。第一方面是利用無線傳輸技術將通信資源在現(xiàn)有4G技術利用率基礎上提升10倍以上。第二個方面通過完善通信網(wǎng)絡智能化性能與加入新網(wǎng)絡結構體系，將現(xiàn)有的移動通信網(wǎng)絡從整體上提高25倍左右的網(wǎng)絡吞吐率。第三個方面探索全新的頻率資源，將現(xiàn)有頻率資源擴大4倍。

第五代移動通信技術（5G技術)未來發(fā)展趨勢，將會在現(xiàn)有的第四代移動通信技術（4G技術）基礎上，增加數(shù)據(jù)流量1000倍，擴大設備聯(lián)網(wǎng)終端100倍，增至600-1100億臺，提升峰值速率10倍，達到10Gbit/s以上。單獨某個用戶在一些特定條件下單鏈路速率可超過10Gbit/s。第五代移動通信技術（5G技術)普及后，只有極少數(shù)用戶在特殊情況下速率達不到10Mbit/s。相較于第四代移動通信技術（4G技術），第五代移動通信技術（4G技術）由于在終端設備、數(shù)據(jù)流量上都更大，因而需將平均頻譜效率在現(xiàn)有基礎上提升50倍，才能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能。此外，第五代移動通信技術（4G技術）可靠性更高，延時性更短，可以滿足用戶隨時隨地的各種通信需求。

2 第五代移動通信技術中的關鍵性技術

無線網(wǎng)絡和無線傳輸技術是第五代移動通信技術（5G技術）中最為關鍵的技術環(huán)節(jié)，只有在這兩項技術的基礎上才能夠真正地實現(xiàn)第五代移動通信技術（5G技術）。無線網(wǎng)絡技術主要需在更加靈活和更加智能的組網(wǎng)技術、架構技術上尋求突破。無線傳輸技術則需不斷探索挖掘能夠?qū)︻l譜效率起到顯著提升作用的技術。

2.1 密集網(wǎng)絡技術

第五代移動通信技術（5G技術）的數(shù)據(jù)流量將會是現(xiàn)有第四代移動通信技術（4G技術）的1000倍之多，是一個更加智能化和多元化的綜合寬度網(wǎng)絡。要實現(xiàn)這一目標需滿足兩個條件，一是大規(guī)模建立室外空間增益天線，二是增加同時滿足室內(nèi)和室外通信需求的密集網(wǎng)絡。目前，研究成果顯示，數(shù)據(jù)流量的提升可通過超密集網(wǎng)絡技術實現(xiàn)。超密集網(wǎng)絡技術一方面可將輸出端與輸入端之間實際距離大幅減小，同時又能夠使網(wǎng)絡覆蓋能力增強，從而實現(xiàn)系統(tǒng)容量和數(shù)據(jù)流量的增加。

2.2 智能技術

在第五代移動通信技術（5G技術）中由一個大型服務器組成的云計算平臺將會成為中心網(wǎng)絡。這一平臺不僅具備了存儲大數(shù)據(jù)和云計算的功能，同時還能夠連接交換機與路由器網(wǎng)絡，實現(xiàn)二者的數(shù)據(jù)交換。同時該平臺利用智能技術，可自動將無法及時處理或者超大數(shù)據(jù)上傳至中心網(wǎng)絡，利用云計算功能解決。

2.3 高頻段傳輸技術

目前通信網(wǎng)絡使用的頻段在3GHz以下，一旦用戶數(shù)量過大就會造成擁擠。而若能在高于3GHz頻段下工作，那么就可以極大提升頻段寬帶。若是采用毫米波段，則能夠?qū)崿F(xiàn)第五代移動通信技術（5G技術）在傳輸速率和終端容量方面的設想和要求。

2.4 多天線傳輸技術

作為第五代移動通信技術（5G技術）重要研究課題之一，多天線傳輸技術能夠?qū)F(xiàn)有通信網(wǎng)絡的頻譜利用率提高數(shù)十倍。目前世界范圍內(nèi)，都在集中對大規(guī)模天線信道進行研究。新型的多天線傳輸技術不僅可使網(wǎng)絡信號覆蓋能力增強，同時還可起到降低網(wǎng)絡能耗的作用。

3 結束語

第五代移動通信未來的發(fā)展及應用，將使得人們的生活更加便利。比起4G技術的優(yōu)勢，第五代移動通信技術的量子通信將能更好的滿足智能終端和移動互聯(lián)網(wǎng)的需求。隨著信息與網(wǎng)絡技術的突破，5G通信技術中的關鍵技術將取得更加實質(zhì)性的發(fā)展。針對第五代移動通信技術的良好發(fā)展前景，新青年應當更加開放積極的接受新的科學知識；科學研究者們也應結合國家政策以及當今發(fā)展趨勢，進一步將5G通信技術的發(fā)展推動到與新時代發(fā)展的同一水平線上。高中生作為國家未來的支柱，應主動了解和學習先進的科學技術，提高自身科學知識技術水平的同時，爭取成為符合社會發(fā)展需求的高素質(zhì)人才。同時我國的第五代移動通信技術還必須與時俱進，根據(jù)全球科技發(fā)展趨勢，不斷吸收學習的同時，還要勇于探索創(chuàng)新，這樣才能夠真正使我國在第五代移動通信技術研發(fā)中占得先機，進而為我國社會經(jīng)濟現(xiàn)代化、科技化發(fā)展提供有力的技術支持。

[1]余莉,張治中,程方.第五代移動通信網(wǎng)絡體系架構及其關鍵技術[J].重慶郵電大學學報(自然科學版),2014,04:427-433+560.

[2]程澤,陳金鷹,李彪.第五代移動通信技術及發(fā)展趨勢[J].通信與信息技術,2016,01:50-51.

[3]唐郁嬋.第五代移動通信網(wǎng)絡體系架構及其關鍵技術探討[J].電子世界,2016,15:43.