5G移動通信技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展前景

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【摘要】目前，在國家經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的背景下，移動通信技術(shù)已成為各個行業(yè)備受關(guān)注的一個重要要素，對人們的生活、生產(chǎn)等帶來極大影響。為了促進移動通信技術(shù)與時俱進的發(fā)展，5g移動通信技術(shù)應(yīng)運而生。本文首先探討了5G移動通信技術(shù)的發(fā)展優(yōu)勢及特征，然后對其關(guān)鍵技術(shù)、發(fā)展前景等進行探討。

【關(guān)鍵詞】5G移動；通信技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展前景

引言

5G的概念是指移動電話運用的是第5代通信技術(shù)，則是以4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)而研制的一種全新技術(shù)。目前，移動通信是由最初的通信速度低、安全漏洞多等慢慢地發(fā)展至通信速度快、隱私性強、傳輸信號清晰的一個成熟技術(shù)。目前，全球大部分國家逐漸推行5G通信技術(shù)，這必然會對新技術(shù)的廣泛應(yīng)用奠定了穩(wěn)固基礎(chǔ)。一些學(xué)者曾預(yù)測：在2025年左右，5G通信技術(shù)必然會在全球得到廣泛普及，且逐漸被世人認可與接受。對此，本文著重探討了5G的關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展趨勢，希望能夠幫助大家對5G通信技術(shù)有一個全面的了解。

一、現(xiàn)代移動通信技術(shù)的發(fā)展

在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，移動通信技術(shù)的更新速度在持續(xù)提升。在上世紀八十年代時，1G網(wǎng)絡(luò)得以形成，接下來的數(shù)十年中，人們的生活、工作等與移動通信技術(shù)的融合愈發(fā)密切和深入。對于最先出現(xiàn)的1G通信技術(shù)而言，其具有傳輸速度低、安全隱患多等問題。所以，通過相關(guān)技術(shù)人員的不斷摸索，盡可能地增強移動通信技術(shù)的功能性質(zhì)，促使其穩(wěn)定性不斷增強。所以，對于2G、3G、4G等技術(shù)而言，也伴隨著時代的發(fā)展相繼出現(xiàn)，由此能夠滿足用戶對網(wǎng)絡(luò)通信等方面的多元化需求。從某種意義上來說，這必然會對人們的現(xiàn)實生活及工作帶來深刻的影響。目前，4G移動通信技術(shù)逐漸滿足了人們的基本需求，其能夠提供快速的信號傳輸服務(wù)，不過，在人們生活質(zhì)量不斷提升的情況下，人們的需求也在持續(xù)增長[1]。所以，若要確保移動通信技術(shù)的不斷更新及升級，則需要研制出傳輸速度更高、安全性能更強的移動通信技術(shù)。這些需求隨著5G技術(shù)的出現(xiàn)而得到滿足，由此來看，5G移動通信技術(shù)已成為目前一個最受關(guān)注的發(fā)展方向。

二、5G通信技術(shù)的發(fā)展優(yōu)勢及特征

針對我國現(xiàn)階段發(fā)展趨勢來看，移動技術(shù)主要以5G為主導(dǎo)。特別是在2020年時，5G通信技術(shù)已成為第V代移動通信系統(tǒng)。將5G技術(shù)與其它無線相融合，能夠創(chuàng)建一個高端、一流、先進的無線通信平臺。目前，人們的正常生產(chǎn)及生活與無線通信有著密切的關(guān)系，為了促進5G移動通信技術(shù)的高效發(fā)展，在其基礎(chǔ)上需要逐漸彰顯出與以往移動通信技術(shù)相比所具有的獨特競爭優(yōu)勢：用效率大大提升，且利用能力不斷增強。隨著高頻段頻譜資源的高效應(yīng)用，能夠進一步促進光載無線組網(wǎng)、有線和無線寬帶等技術(shù)的全面融合，所以，能夠大大提高無線電波的穿透力，促使其運行效率大大提升。②信號傳輸安全性提升，且質(zhì)量愈發(fā)穩(wěn)定。與4G通信技術(shù)相對比，目前的5G移動通信技術(shù)在信號傳輸質(zhì)量、安全性等方面相對穩(wěn)固，其中，5G技術(shù)具有的優(yōu)勢更明顯，例如：應(yīng)用效能大大提升。并且，在5G技術(shù)得到廣泛開發(fā)的情況下，其不僅能夠保留原有技術(shù)的優(yōu)勢，而且能夠改變傳統(tǒng)的點對點的通信傳輸技術(shù)，由此能夠最大化地滿足廣大用戶的傳輸需求，推出多點、多變乃至多面的傳輸方式，從而大大地增強移動通信系統(tǒng)的整體性能。③強化用戶體驗?，F(xiàn)今，移動通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性差，收費標準高，傳輸速度滯后，但是在運用5G移動通信技術(shù)之后，能夠有效地解決以上問題。其網(wǎng)絡(luò)愈發(fā)穩(wěn)定，傳輸速度大大提升，且收費標準也有所下調(diào)，由此能夠使消費者獲得更滿意的體驗，使用戶的滿意度大大提升。④設(shè)計理念創(chuàng)新。對于傳統(tǒng)的移動通信技術(shù)來說，其將遠距離傳輸當(dāng)作一個重要的發(fā)展方向，不過5G移動通信技術(shù)的設(shè)計則更關(guān)注短距離傳輸，也就是室內(nèi)通信。由此能夠大大提高短距離室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)信號的傳輸效率。并且，能夠?qū)κ覂?nèi)實施全方位的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，進一步強化移動通信網(wǎng)絡(luò)的便捷性與高效性。另外，站在設(shè)計理念層面進行分析，其能夠延續(xù)原來4G的部分設(shè)計思想，并對其進行創(chuàng)新，由此能夠不斷地滿足現(xiàn)代用戶的多元化需求。⑤聯(lián)網(wǎng)設(shè)備增加。對于移動通信技術(shù)來說，其發(fā)展前景如何，與接入設(shè)備的數(shù)量有著直接的相關(guān)性，并且也會對發(fā)展好壞帶來直接的影響。對于之前的4G移動通信技術(shù)來說，其能夠?qū)崿F(xiàn)500多部移動設(shè)備的共同接入，盡管從數(shù)據(jù)上來看，是有很大規(guī)模的，不過由于用戶的需求在不斷增加，其傳輸量也是在不斷增加，對此，整個網(wǎng)絡(luò)承受的信號傳輸壓力是非常多的。對此，唯有利用技術(shù)升級的方式方可促進通信技術(shù)的全面發(fā)展，確保上千臺設(shè)備的同步運行，并確?；ゲ桓蓴_、互不影響，由此能夠最大程度地減少對能源的損耗，提高信息的傳輸效率[2]。⑥其它方面的競爭優(yōu)勢例如5G技術(shù)的性能指標愈加完善，其網(wǎng)絡(luò)覆蓋率在不斷提升，且對網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面并無嚴格的要求，甚至還具備較強的靈活性，將運營商的管理需求認定為參考標準的話，則需要對網(wǎng)絡(luò)資源給予調(diào)整及優(yōu)化，由此能夠大大降低其運用成本及能源消耗，與社會的可持續(xù)發(fā)展趨勢相吻合。

三、5G移動通信關(guān)鍵技術(shù)概述

從定義上來看，5G技術(shù)是指移動通信技術(shù)今后的一個重要發(fā)展態(tài)勢，其能夠大大地提升無線網(wǎng)絡(luò)傳輸效率、增強通信系統(tǒng)智能化水平，其服務(wù)對象是由人至物的轉(zhuǎn)變。5G網(wǎng)絡(luò)兼?zhèn)?G的蜂窩網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)等一系列優(yōu)勢，且創(chuàng)設(shè)了一個智能、應(yīng)用廣泛網(wǎng)絡(luò)，接下來我們對三個關(guān)鍵技術(shù)進行探討。

3.1設(shè)計移動云計算技術(shù)

目前，5G移動通信時代的到來，讓人們對智能終端設(shè)備運算能力、服務(wù)質(zhì)量等方面的需求不斷提升。對于移動云計算來說，其是目前全新的IT資源或應(yīng)用信息交付與使用方式，在進行設(shè)計的過程中，其核心要點是將移動互聯(lián)網(wǎng)中與云計算產(chǎn)品全面融合起來。于移動云計算期間，移動設(shè)備需要對復(fù)雜的計算、數(shù)據(jù)等給予全面整合，再將存儲信息轉(zhuǎn)移到云系統(tǒng)中，由此能夠讓移動設(shè)備的能源耗損程度大大降低。并且，云計算能夠為用戶提供相對安全、高效的服務(wù)，同時不會發(fā)生延后的問題。對此，移動云計算是5G技術(shù)的一個核心要素。

3.2大范圍的MTMO技術(shù)

對于無線通信天線技術(shù)來說，其以MTMO技術(shù)為主導(dǎo)，即：多路輸入、多路輸出技術(shù)。也就是說，將基站中單一的天線給予調(diào)整，調(diào)整為多天線。將需要傳輸?shù)男盘柦o予分類、切分等，將其劃分成若干個小份，由此能夠使其與多個天線進行共同傳輸，讓接收端同時接受到多跟天線的信號。當(dāng)然，還需要通過不同的算法將不同的資料給予梳理、分析，由此能夠大大提高資料的傳遞速度，從某種意義上來說，能夠大大提升頻譜的使用效率。由此來看，與4G的MIMO技術(shù)相對比，5G技術(shù)的MIMO技術(shù)的容量要大很多。

3.3多載波聚合技術(shù)

從概念上來看，多載波聚合技術(shù)是指具有一定頻率的無線電波，通過此技術(shù)能夠為廣大用戶拓寬相應(yīng)的管道，由此能夠大大提高傳遞效率。對于5G技術(shù)而言，則需要將若干個載波聚合技術(shù)融為一體，由此能夠使終端獲得一個高效的容量，促使其傳遞效率大大提升。

四、5G移動通信技術(shù)的發(fā)展前景

對于4G通信技術(shù)來說，其是以第四代移動通信技術(shù)為基礎(chǔ)研制而成的，與以前的2G、3G等技術(shù)相對比，其更寬更高，能夠大大增強信號的傳輸質(zhì)量，能夠使視頻或圖片更清晰、更具體。4G技術(shù)的下載流速一般能夠超過1000Mbps，與傳統(tǒng)的撥號上網(wǎng)相對比，其速度要提升2000倍之多，由此來看，網(wǎng)絡(luò)上傳速度也達到25-50mbps，根據(jù)這一數(shù)據(jù)來看，能夠大大地滿足廣大消費者對無線服務(wù)提出的高標準要求。4G是一個不斷發(fā)展及變化的過程，相對于5G技術(shù)的出現(xiàn)而言，前者能夠為促進通信技術(shù)的全面升級奠定了穩(wěn)固的基礎(chǔ)，讓5G移動通信技術(shù)實現(xiàn)了華麗的轉(zhuǎn)身，也就是說，5G通信技術(shù)的形成一般是伴隨著物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)而出現(xiàn)的，并且與其它的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行對比，5G的容量得到明顯地擴展，促使其上網(wǎng)速度大幅度提升。利用智能手機、智能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等進行信號傳遞，能夠促使物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展獲得一個更大的平臺，與傳統(tǒng)的移動通信技術(shù)相比，其容量明顯擴大了上千倍之多。對于4G網(wǎng)絡(luò)而言，其服務(wù)的對象是智能用戶，不過并未針對物聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展進行個性化地升級與完善，將4G與5G進行對比，后者兼容的設(shè)備非常多，與前者相比多出數(shù)十倍左右。并且，對于功耗而言，其能源消耗相對有限，在應(yīng)用4G網(wǎng)絡(luò)的過程中，通常是很難實現(xiàn)在線打游戲的效果，不過，在5G移動通信技術(shù)出現(xiàn)之后，這一問題得到有效地解決。5G通信技術(shù)是一個高效、低耗能的創(chuàng)新性技術(shù)，并非只提升傳遞速率那么簡單?；诩夹g(shù)不斷創(chuàng)新、升級的前提下，網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)、管控等出現(xiàn)了一系列的改變，這一產(chǎn)業(yè)必然會出現(xiàn)改變。那么其會帶來哪些變化呢？這些對于現(xiàn)代人來說，是無從得知的[3]。通過深入開發(fā)可見光，能夠?qū)⒏哳l段的頻率資源最大化地利用起來。在資源利用效率大大提升的背景下，使用的頻率資源與原來的4G網(wǎng)絡(luò)相比要多出4倍左右。并且，按照目前的發(fā)展趨勢來看，今后5G移動通信技術(shù)的運行重心包括三個方面的內(nèi)容：①5G通信網(wǎng)絡(luò)將突破點至點的傳輸、信道編碼等逐漸轉(zhuǎn)變成多用戶、多天線的傳輸模式。②將用戶的體驗看作是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一個核心要素，是運營商為了能夠提高用戶支持率的一個必要手段，也是目前5G移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展主要趨勢，所以，基于5G網(wǎng)絡(luò)持續(xù)改革與升級的背景下，需要不斷地加大對傳輸時延、虛擬現(xiàn)實等業(yè)務(wù)的投入力度。③目前，大部分異地網(wǎng)絡(luò)都屬于低頻段頻譜資源，5G移動網(wǎng)絡(luò)能夠在頻率資源利用率方面得到明顯的提升，將無線技術(shù)與先進技術(shù)完全融為一體，通過光纖無線組合等技術(shù)來處理無線電穿透力不足等一系列問題，由此能夠整合大量的頻譜資源，促使其利用率大大提升。

五、結(jié)束語

綜上所述，移動通信技術(shù)并非包括人與人之間的信息傳遞，而且還包括物與物之間的傳輸，由此能夠讓人與物之間的通信需求得到大大地滿足。隨著現(xiàn)代通信事業(yè)的不斷發(fā)展，其需求在不斷加大，所以相關(guān)人員在對5G移動通信技術(shù)進行設(shè)計與研發(fā)的過程中，需要以前瞻性的眼光來對待其應(yīng)用前景，并且結(jié)合其關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用優(yōu)勢展開探討，由此才能夠真正地讓5G移動通信技術(shù)為人類所用，為進一步促進各個行業(yè)的全面發(fā)展發(fā)揮積極作用。

參考文獻

[1]王廣增.關(guān)于5G移動通信關(guān)鍵技術(shù)的分析及其未來發(fā)展前景分析[J].中國新通信,2015,17(019):56.

[2]張昌勇.4G到5G--淺析移動通信技術(shù)的發(fā)展前景[J].現(xiàn)代營銷:學(xué)苑版,2016(5):192-192.

作者：賈維剛 游文宇 李偉 單位：中國聯(lián)通吉林省分公司