5G移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展前景

魏小兵

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，信息技術(shù)處于迅猛發(fā)展的趨勢。在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)快速發(fā)展的條件下，加快了第五代移動(dòng)通信技術(shù)（5G）商業(yè)化的進(jìn)程，繼而取代了4G時(shí)代，由于5G移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)具有安全性高、能耗低和成本低等特點(diǎn)，所以能夠滿足全新時(shí)代下移動(dòng)通信行業(yè)發(fā)展的需求。5G通信已經(jīng)成為現(xiàn)代技術(shù)已經(jīng)成為未來網(wǎng)絡(luò)通信的趨勢，使網(wǎng)絡(luò)資源的應(yīng)用得到進(jìn)一步提升。

關(guān)鍵詞：5G；通信技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2018）07-0030-01

5G網(wǎng)絡(luò)通信是在4G通信的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，其通信速度更快、安全性能更高，并且可以實(shí)現(xiàn)更加完善的保密性能，傳輸?shù)膱D片視頻也更加高清流暢。但是現(xiàn)階段的5G通信技術(shù)還處在發(fā)展完善階段，需要進(jìn)一步完善，以滿足未來互聯(lián)網(wǎng)技應(yīng)用的要求。

1 5G網(wǎng)絡(luò)通信的特點(diǎn)與其關(guān)鍵技術(shù)

5G通信技術(shù)是未來通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢，與以往的移動(dòng)通信技術(shù)相比，具有更高的頻譜利用率和利用效能，在傳輸速度和利用效率方面，也更加具有優(yōu)勢，相比以往的4G通信技術(shù)，5G網(wǎng)絡(luò)在資源利用方面提升10倍。通過引進(jìn)智能技術(shù)和新的信息技術(shù)結(jié)構(gòu)，比如新的頻段和可見光資源得以挖掘應(yīng)用。通過新的升級(jí)，其信號(hào)覆蓋率更好，傳輸更快，用戶體驗(yàn)也更加人性化。另外，5G網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)業(yè)務(wù)流量進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)資源的調(diào)整，進(jìn)一步減少網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的成本，提高資源的使用效率。

5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)在無線傳輸與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等方面的技術(shù)有進(jìn)一步的提升。首先，引進(jìn)了更加大規(guī)模的MIMO技術(shù)，以進(jìn)一步提升通信系統(tǒng)的頻譜和傳輸效率。比如引進(jìn)多址接入技術(shù)和多天線技術(shù)和新的波形設(shè)計(jì)技術(shù)，如3G、WLAN，深度挖掘空間維度資源，提高無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牡念l譜效率。并且新的MIMO技術(shù)可以將信息波束集中在一定范圍內(nèi)，減少信號(hào)的干擾；并且，此種技術(shù)可以降低發(fā)射的頻率，提高功率效率，與以往的通信技術(shù)相比，展現(xiàn)出更大的優(yōu)勢。另外，5G網(wǎng)絡(luò)通信采用了更為靈活智能化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和組網(wǎng)技術(shù)，以及統(tǒng)一的自組織網(wǎng)絡(luò)和異構(gòu)超密集部署技術(shù)。可以實(shí)現(xiàn)更加高效能和高密度的無線傳輸技術(shù)。

另一方面，5G通信系統(tǒng)中，基于其濾波器組的多載波技術(shù)可以及決現(xiàn)階段通信網(wǎng)絡(luò)中頻譜效率和多徑衰落方面的問題。其采用FBMC技術(shù)，可以更好的調(diào)整通信傳輸中濾波器的問題，滿足特定條件下頻率相應(yīng)特性的要求，已實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜的通信要求。

最后，5G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使用新的全雙工技術(shù)，可以同時(shí)同頻實(shí)現(xiàn)雙向的通信技術(shù)。在網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中，其終端和網(wǎng)絡(luò)端在進(jìn)行發(fā)射和接收信號(hào)時(shí)，都有著一定的信號(hào)干擾。由于當(dāng)前信息技術(shù)的限制，無法實(shí)現(xiàn)同時(shí)同頻的傳輸。但是，理論上全雙工技術(shù)可以提高頻率的利用率，實(shí)現(xiàn)更加靈活的頻譜使用，未來應(yīng)該進(jìn)行進(jìn)一步開發(fā)應(yīng)用。

2 5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展趨勢

現(xiàn)階段，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，5G網(wǎng)絡(luò)通信也在快速發(fā)展完善中，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也將成為未來網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)發(fā)展的平臺(tái)。現(xiàn)階段，移動(dòng)通信技術(shù)更新較快，從提出想法到技術(shù)實(shí)現(xiàn)再到最后的技術(shù)成熟和商業(yè)的應(yīng)用，一般需要十來年的周期。并且，每一次的周期從開始到結(jié)束，都能獲得技術(shù)上的巨大進(jìn)步。對(duì)于我國來說，5G移動(dòng)通信技術(shù)一直處在一種落后的狀態(tài)。為了實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的更好發(fā)展，在新一輪5G通信的競爭中，我國啟動(dòng)了專門面對(duì)5G移動(dòng)通信技術(shù)的研究小組，以促進(jìn)技術(shù)上的更好發(fā)展。

另一方面，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展也為5G移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展提供了更好的研究基礎(chǔ)，使5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)有更加高質(zhì)量的傳輸和系統(tǒng)效率技術(shù)。未來，隨著5G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，其技術(shù)將在三個(gè)主要方面得到明顯的提升。首先，在無線傳輸方面，5G通信技術(shù)拓展了無線移動(dòng)通信的寬度，導(dǎo)致通信頻率有進(jìn)一步的提高。其次，與G移動(dòng)通信技術(shù)相比，無線通信頻率的利用率更高，實(shí)現(xiàn)更好的通信功能。另外，與傳統(tǒng)的2G、3G、4G移動(dòng)通信技術(shù)相比，5G移動(dòng)通信在用戶體驗(yàn)方面更為人性化，尤其是在交互式游戲和3D支撐能力方面可以給用戶更好地使用體驗(yàn)。最后，5G移動(dòng)通信系統(tǒng)在其室內(nèi)移動(dòng)通信業(yè)務(wù)上也有較大的提升。在新的5G通信技術(shù)影響下，無線信號(hào)的覆蓋率更高，實(shí)現(xiàn)更好的室內(nèi)移動(dòng)信號(hào)通信。

在技術(shù)方面，5G通信技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)三個(gè)方面的有效提升。首先，在無線傳輸效率方面，新技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)資源的有效利用率，信號(hào)的傳輸效率更高，可以實(shí)現(xiàn)更快的信號(hào)傳輸。速度提升的同時(shí)，用戶的體驗(yàn)性能得以提升。其次，通信系統(tǒng)更加智能人性化，通信系統(tǒng)的吞吐率更高。采用新的體系結(jié)構(gòu)，使網(wǎng)絡(luò)吞吐效率提升25倍左右。最后，通過開發(fā)可見光、高頻段以及毫米波等頻率資源，在提高頻率資源利用率的同時(shí)其使用效率也得到提升，無線通信頻率資源得到進(jìn)一步的提升。因此，5G通信技術(shù)在未來可以實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展，5G網(wǎng)絡(luò)將突破現(xiàn)階段信號(hào)傳播的點(diǎn)傳播和信道傳播的現(xiàn)狀，其信道編碼和變異方式將得到很好地拓展。并且，更加注重用戶的體驗(yàn)，提升通信傳輸效率，并且提升吞吐效率進(jìn)而3D傳輸效率，實(shí)現(xiàn)更好的網(wǎng)絡(luò)使用性能。并且，5G通信技術(shù)大多使用低頻段頻譜資源，大幅度改善頻譜資源的應(yīng)用，結(jié)合無線與有線技術(shù)，解決高頻無線電穿透力弱的特點(diǎn)，獲得更多頻道的資源，實(shí)現(xiàn)無處不在的無線信號(hào)覆蓋，設(shè)計(jì)更加優(yōu)化，解決現(xiàn)階段信號(hào)傳輸方面的問題，尤其是在室內(nèi)通信方面，更加提升其性能。最后，通過技術(shù)的改進(jìn)，通信網(wǎng)絡(luò)更加完善，更為健全，可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)、多面甚至多用戶端的使用效果，優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)。

最后，5G可以實(shí)現(xiàn)更廣的連續(xù)覆蓋，支持更高的移動(dòng)傳輸速率，可以實(shí)現(xiàn)更好的技術(shù)控制，實(shí)現(xiàn)無處不在的信號(hào)互聯(lián)，在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)傳輸時(shí)延、虛擬現(xiàn)實(shí)以及交互業(yè)務(wù)，方便用戶的使用。并且5G技術(shù)可以為物聯(lián)網(wǎng)提供更高的容量，提升智能手機(jī)的使用需求，支持信號(hào)傳輸使用數(shù)十倍的設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)在4G網(wǎng)絡(luò)所不能完成的在線游戲使用。因此，5G通信網(wǎng)絡(luò)具有高速率、大連接以及低功耗和低時(shí)延的特點(diǎn)，不僅僅可以實(shí)現(xiàn)更快的傳輸效率， 并且可以實(shí)現(xiàn)更高效的使用，是現(xiàn)階段萬物互聯(lián)創(chuàng)造的一個(gè)新革命。

目前移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅速，5G網(wǎng)絡(luò)通信將在不遠(yuǎn)的將來投入使用，以滿足互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和用戶需求不斷發(fā)展的現(xiàn)狀。為了給用戶提供更好地業(yè)務(wù)體驗(yàn)，我們應(yīng)該認(rèn)清發(fā)展趨勢，不斷進(jìn)行技術(shù)研發(fā)與改進(jìn)，為未來的通信服務(wù)。

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