探析5G移動通信技術及發展趨向

王彥立

摘 要：伴隨著互聯網通信技術的高速發展，5G移動通信技術也逐漸浮現在人們的眼前，滲透到人們的衣、食、住、行等方面。通過對5G移動通信技術的關鍵技術進行分析，能夠發現這種新型的移動通信技術對人們的生活以及生產將會產生較大的影響，很大程度上正在悄悄地改變人們的基本生活習慣，于此，本文闡述了5G移動通信技術的重要意義，研究了5G移動通信的關鍵技術與未來發展趨向，以期推動我國互聯網通信技術的進一步發展。

關鍵詞：5G移動通信;關鍵技術;未來趨向

前言：5G移動通信相比之前的通信技術有了明顯的技術突破，5G移動以其特有優勢和關鍵技術將獲得廣闊的市場發展遠景。移動通信技術的革新，也在一代一代的網絡中脫穎而出，移動通信技術給各行各業都帶來了便利，現如今，全球都在廣泛的實行移動通信的變革，5G移動通信與人工智能時代已經悄然而至。在當下，在此背景下，有必要對5G移動通信技術及發展趨向展開探究討論。

1.5G移動通信技術的基本概念

5G移動通信技術全稱是第五代移動通信技術，是最新一代蜂窩移動通信技術，也是繼4G＼3G＼2G系統后的延伸。在5G移動通信技術中，供應商覆蓋的服務區域被劃分為類似蜂窩一樣的許多小的地理區域。是通過無線電波與蜂窩中本地的天線陣和低功率收發器進行通信。5G移動通信技術與使用手機通信一樣，從一個蜂窩狀的小地理區域穿越到另一個小區域，服務器終端將自動切換蜂窩中的天線陣，達到了自主切換的目的。

5G移動通信技術與較4G通信技術對比來看，其高數據速率理論上可以達到10GB沒秒是4G的100倍、對網絡延遲來說5G移動通信技術與較4G通信技術響應時間較快，而且還有節約能源、提高了系統容量、可以大規模連接設備等優勢。

2.5G移動通信技術的關鍵技術

2.1 超密集異構網絡

超密集異構網絡作為5G移動通信技術的關鍵技術，在移動數據流量中擔當重要角色，5G技術隨著網絡的多元化、綜合化、智能化，各種智能終端也相繼出世，移動數據流量也在飛速增長中，而超密集異構網絡可以增加低功率節點的數量，密集的部署，并準確有效的感知相鄰區域節點，實現大規模節點相互協作，達到高數據速率的目標。

2.2 自組織網絡

無線自組織網絡是一種無中心的自組織網絡，不需要物理基站，各主機間可以相互連線，主機就可以充當服務器，此網絡具有高移動、高便攜、易構建等特點，在傳統的網絡通信中，主要是由人工完成網絡的部署、運營及維護工作，對互聯網來說，既耗費人力又增加成本。在5G通信中，自組織網絡技術解決問題主要是靠網絡部署的自給自足、網絡維護中的自優自愈這兩方面。

網絡部署的自給自足：達到新增網絡節點的即插即用，減少工作量，提升網絡性能等效果。網絡維護中的自優自愈：達到自動檢測排除故障，業務檢測，擴展容量等效果。

2.3 內容分發網絡

內容分發網絡是指利用分布在不同區域的節點服務器群組成的流量分配管理網絡平臺，是為用戶提供內容的分散存儲和高速緩存的一種載體，也稱智能虛擬網絡。內容分發網絡考慮到節點連接狀態、負載情況、用戶距離等情況，通過將內容分發到距離用戶最近的服務器上，可以緩解網絡阻塞狀態，降低終端的響應時間，提高終端的反應速度。

2.4 D2D通信

在5G移動通信網絡中，D2D通信可以提升系統性能、增強用戶滿意度、減輕基站壓力、提高頻譜利用率等。D2D通信技術是一種直接傳輸技術，傳統傳輸模式是用戶與用戶之間通過基站通信，而D2D模式是用戶與用戶之間可以實現直接通信，也可以在網絡堵塞時，切換到基站的模式完成通信。

2.4 M2M通信

M2M通信是無人工干預機器之間的直接通信，實現兩個設備之間點對點連接，允許公用網絡，傳感器遙測是M2M通信的原始用途之一，多個領域已經實現使用M2M通過傳感器監測溫度、壓力等因素，例如：農業灌溉設備、智能電網、環境檢測等。

2.5 信息中心網絡

互聯網從下到上分別是物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、應用層五層，第一個傳統的計算是一整個房間的計算機，后隨著計算機的高速發展，計算機變得更加實用，這時，人們就會通過計算機傳送資料、傳遞信息。

信息中心網絡簡稱ICN，ICN所指的信息（媒體流、網頁服務、多媒體通信等）是片段的，可以實現信息的傳遞和分發、資料的查找等。不同于其他系統，ICN是一信息為中心的網絡通信模型[1]。

3.5G移動通信技術的發展趨向分析

3.15G移動通信技術的發展背景

無線通信啟蒙：無線電報的出現，無線通信第一個語音網絡：移動電話的出現，1G：運營商的出現（摩托羅拉手機、moto對講機），2G：蜂窩網絡的出現（諾基亞手機），3G：移動媒體時代的出現（互聯網時代），4G：移動APP的出現（移動互聯網），5G：人與人、人與物、物與物的連接（萬物互聯時代）。而伴隨著第五代移動通信技術5G時代的到來，互聯網帶來了無人機飛行、無人駕駛技術、虛擬VR等。5G技術已經悄悄地滲透了人們生活的方方面面，比如智能門鎖、電燈、冰箱、音響等多種智能家居。

我國已形成完整的通信產業鏈，產業規模在持續擴大，在移動、聯通、電信等運營商的崛起中，光傳送設備、光接入設備、光纖光纜等設備基本實現國有化。化為、中興等在系統設備中已成為全球光通信設備市場的主導企業。

3.25G移動通信技術的未來趨向

隨著我國經濟的持續發展，推動了移動通訊產業的高速發展，大規模的通信基礎設施投資帶動了相關產業的發展，隨著3G網絡的發展，出現了一個問題：基站在高頻率下的覆蓋面積會降低，為了解決這個問題，應該增加基站的建設。3G網絡改革換代后，4G網絡出現了，4G網絡的頻率較3G更寬更快，所以，基站的數量也將進一步增多，面臨5G的到來，以地區為單位，應加快基站建設，實現覆蓋面更廣的目標。

優異的網絡環境：5G不同于4G/3G/2G/1G，5G通信技術目前已經營造了一個讓人們非常舒服的網絡環境，其有著高數據流量、高頻率溝通、延遲響應度高，的多功能與高服務狀態。

智能化通信：5G通信技術作為當下通信技術中最前沿的技術，人們已經越來越快地適應高速流量時代，全世界也有越來越多的人參與到互聯網的研究中，每個國家似乎都在尋找互聯網、移動通信網絡其中的可能性。5G通信技術使越來越多的無線物品被構建，例如：無線與機器人的連接、無線與汽車的連接、無線與電視的連接等，為了給用戶更好地體驗，運營商和廠商不斷地開發無線產品，無限連接人與人、人與物的生活[2]。

用戶體驗優異：在未來，我國隨著5G移動通信技術的發展，在游戲和虛擬VR方面，給用戶提供更好地使用體驗。在無線傳輸方面，傳輸效率高，實現更快的信號傳輸。在無線覆蓋方面，實現無處不在的無線信號覆蓋，可以每時每刻無線連接。

網絡功能與服務優化：在5G移動通信、互聯網、移動支付高速發展的背景下，無線移動通信技術因其獨特的便捷性，成為了現代社會信息傳輸的主要載體。無線網絡也正在帶給人們無限的便利，無線也在逐步覆蓋全面。5G通信網絡會繼續完善功能與服務，使其更加健全，可以實現點與點、點與面、面與面等多區域多用戶端優化的目標[3]。

結論：總而言之，對5G移動通信技術來說，主要是提升移動通信效率，提高用戶滿意度，降低運營成本，節約無線資源，提升企業效益，增加網絡覆蓋率等加強使用功能。隨著科學技術的不斷成熟，移動通信網絡技術的爆發式進步，與之相關的研究也會隨之而來，不斷優化網絡環境、加強智能化通信、提升用戶滿意度、加強網絡工程與服務的功能，5G移動通信技術一定會在人們未來的生活中不斷覆蓋，不斷精進，更好地為人類服務。

參考文獻：

[1]莊繼龍.5G移動通信網絡關鍵技術分析[J].通信電源技術.2020（11）

[2]李晉.5G移動通信技術分析[J].電子技術與軟件工程.2020（15）

[3]韋柳融，張從武.適度超前建設5G網絡[J].中國信息界，2021（02）：72-75.