5G移動通信網絡技術應用分析

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摘要：本文首先就5g移動通信技術在使用過程中所體現的特征以及其所涉及的相關技術進行論述，并在此基礎上，分析了5G移動通信網絡技術的主要應用形式，最后就5G移動通信網絡技術在今后的應用趨勢和面臨的挑戰(zhàn)進行了展望，希望可以為從事通訊領域相關工作的人員帶來有效幫助。

關鍵詞：5G；技術特征；應用方式；移動通信網絡

伴隨著中國經濟和科技的快速發(fā)展，針對5G移動通信網絡技術的研發(fā)在短短幾年時間里便取得了巨大的進步，相信在不遠的未來，5G移動通信網絡技術在民用和軍事領域的應用將會越發(fā)普及。5G移動通信網絡技術的普及，不僅僅代表了帶寬速度的飛速提升，同時也會給國人的生活方式帶來巨大的變革，將5G移動通信網絡技術和人工智能技術、大數據技術等進行融合，將會對我國的移動網絡發(fā)展帶來巨大的推動作用，由此創(chuàng)建一個新的萬物互聯新時代。

15G移動通信網絡技術的相關特征與相關技術簡介

1.15G移動通信網絡技術的特征分析

從4G技術到5G技術的發(fā)展，其主要呈現出以下幾個重要特征。

1.1.1頻譜使用率提升頻譜作為當前一種使用率極高的重要資源，以目前的科學技術水平來講，對高頻電波的有效使用率仍然相對較低，滲透性不足，在使用過程中仍然存在有諸多阻礙。但是伴隨著5G移動通信網絡技術的不斷發(fā)展，為頻譜的高效使用創(chuàng)造了新的可能，促進了國內無線寬帶技術和有線寬帶技術的快速發(fā)展，也讓移動通訊業(yè)務實現了一體化。在5G移動通信網絡技術背景下，擁有了更加廣闊的容量和更加優(yōu)秀的信息處理速率，同時能夠在諸如手機等可移動設備當中發(fā)展出更多先進的服務形式。

1.1.2設備應用性能大幅上升在5G移動通信網絡技術的背景下，把多點、多用戶、多天線、多社區(qū)合作與互助網絡作為核心，有效提升了通訊系統(tǒng)的實際性能。例如：在室內通訊業(yè)務中，主要為商務交際，在5G移動通信網絡技術的加持下，室內無線網絡的覆蓋性能與業(yè)務拓展地區(qū)的移動通訊覆蓋范圍和覆蓋效果均能得到顯著提升。

1.1.3實現雙向信號傳輸基于5G技術所展現的諸多優(yōu)點，能夠讓國人發(fā)展出更加先進的通訊技術方法。例如：雙向無線電傳導技術，該技術能夠讓移動設備發(fā)出的數據轉換成傳輸電子信號和電子信號，先傳送到離終端使用者最近的無線電子信號塔，之后輻射出反射信號，由此完成對呼叫的連接。

1.1.4延時低在5G技術背景下，將會產生諸如無人駕駛、自動化工業(yè)等場景。而在這些場景當中，設備之間連接的穩(wěn)定，必須要依托于5G技術的低延時性，從人類生理學角度來講，延遲若超過140毫秒便能有明顯感知，而在無人駕駛等領域，這一數據將會更低，資料顯示，5G背景下，延時平均值為1毫秒左右，對于4G來講，這是一次大的突破。

1.25G移動通信網絡技術中涉及的關鍵技術簡介

因為我國在2G/3G/4G技術研發(fā)過程中，積累了豐富的技術沉淀，為今后5G移動通信網絡技術的研發(fā)打下了良好的基礎，因此在當前5G移動通信網絡技術的發(fā)展過程中，涉及到有以下關鍵技術。1.2.1高頻傳輸技術在移動通信網絡技術不斷發(fā)展和不斷成熟的過程中，我國積累了數量巨大的終端消費者，使得頻帶資源越來越緊缺，而針對高頻傳輸技術的使用，可以增強對高頻譜資源的有效使用效率，在3GHZ頻段的蜂窩移動系統(tǒng)當中，如果頻率頻帶寬度提升至273.5GHZ，這不但涵蓋有諸多小型通訊設備，同時還能夠有效完成對信息資源的短距離高效率傳輸，達到用戶對傳輸容量、傳輸速率等各個方面所提出的更高的要求。

1.2.2多天線傳輸技術在當前國內針對5G移動通信網絡技術進行研發(fā)的過程中，多天線傳輸技術是其中所涉及的一項重要技術，同時也是不可或缺的一項技術。該技術在應用過程中，可以提升高頻譜利用率1000%以上，由此完成從二維到三維、從無源到有源、從高階多重輸出到多種輸出的轉換，增強了技術的實際使用效率。

1.2.3同頻全雙工技術該技術能夠在同一個物理信道上進行雙向信號的傳輸，因此同頻全雙工技術被認為是一項能夠顯著提升頻譜效率的技術，該技術能夠完成兩個方向信號在相同物理信道上的有效傳輸，也就是在雙工節(jié)點的接收機位置即可消除發(fā)射機信號所帶來的干擾，并在發(fā)射機信號位置同時接收到相同頻率的信號，由此實現對頻譜效率的有效提升，讓5G移動通信網絡技術在使用過程中表現出更強的靈活性和穩(wěn)定性。

1.2.4設備間的直接通訊技術在5G移動通信網絡技術背景下，5G計算機網絡設備和其他5G設備之間的直接通訊能力、通訊規(guī)模、計算機數據流量都將會得以大幅度提升。在傳統(tǒng)的基站中，已經到達了技術瓶頸，無法滿足更加多元化的業(yè)務發(fā)展要求，但是在5G移動通信網絡技術的加持下，5G設備之間的直接通訊可以做到在沒有基站的前提下仍然能開展有效工作，并對存取網絡連接進行開放。

1.2.5密集網絡技術實際上，5G移動通信網絡技術背景下，所構建的是一個綜合智能全方位類型網絡，數據流量的最大值理論上是4G技術背景下數據流量最大值的1000倍以上，但需要注意的是，需要在技術上實現這一效果，需要完成兩個方面的工作：第一是在宏基站進行大型天線的設置；第二是進行密集網絡的安排。以上兩種工作的核心目的是獲取室外空間收益并滿足室內外通訊的相關要求。今后，需要在戶外扇形區(qū)域當中部署更多更密集的網絡，來實現5G移動通信網絡技術的寬帶帶寬目標。

1.2.6網絡體系結構技術在今后，我國針對5G移動通信網絡技術的核心研究方向為C-RAN與云構架之上，讓5G移動通信網絡技術在使用過程中延遲更低、成本更低廉、平坦性更優(yōu)秀，滿足更多消費者的生活和工作需求。

1.2.7智能化技術在5G移動通信網絡技術當中,其中央網絡是一個大服務器構成的云計算平臺，路由器和基站之間會進行連續(xù)相互切換。依靠開關網絡、數據鏈路以及智能化自動切換模式，不管企業(yè)選取何種頻率、何種天線連接形式，只要用戶將需要進行互聯網處理的數據提交到云計算機中心當中，都能夠得到理想的結果，因此在今后當中，智能技術同樣是5G移動通信網絡技術在今后普及的關鍵技術。

25G移動通信網絡技術的應用簡介

2.1高速的網絡信息傳送和儲存

實際上，早在4G移動通信網絡技術發(fā)展階段，便具有了高清視頻播放和大容量信息傳輸存儲打下了良好的鋪墊，而在今后全國范圍內大規(guī)模推廣5G移動通信網絡技術的背景下，其下載速率保守估計將至少達到3.6G/s，這不但可以在4G移動通信網絡技術的基礎上進一步提升數據的傳輸存儲速率，同時還顯著超越了當前全球范圍內主流硬盤的讀寫速度，可以科學有效的降低數據的存儲空間，對網絡安全服務工作質量進行優(yōu)化。在5G移動通信網絡技術中，其高效的數據傳輸速度和存儲讀寫速度，可以更加方便用戶進行遠程視頻語音通話，實現聯網VR游戲的智能應用等，同時使用5G移動通信網絡技術的高速運行特征可以強化遠程控制類應用的控制精度。例如：使用5G移動通信網絡技術來完成對汽車的自動駕駛；在醫(yī)療領域，醫(yī)生可以在千里之外對患者進行遠程手術治療等，以當前最先進的4K顯像技術作為分析對象，在今后，視頻像素會朝著視網膜的顯示度層面進行發(fā)展，這在極大提升了視頻清晰度的同時，對設備的儲存數據量和讀寫速率都提出了更加嚴格的要求，并且用戶的在線視頻觀看要求和下載速度要求等也會有大幅度提高，5G移動通信網絡技術最低3.6G/s的下載速率可以很好的滿足用戶的這一要求。

2.2提升消費者的使用需求

5G移動通信網絡技術的發(fā)展將為消費者的更多元化的需求提供有效的技術支持，不管用戶處于何時何地，無論是車水馬龍的大城市中心，還是荒無人煙的偏僻角落，在5G移動通信網絡技術的加持下，用戶的通信都不會受到阻礙。簡單地說，5G技術的應用不會受到流量變化、位置變化以及時間變化的影響，不管用戶在何時何地，都能夠享受到高質量的通訊服務。

2.3通信網絡具有更強的兼容性

在今后，伴隨著全球范圍內5G移動通信網絡技術的日益成熟，將會在4G技術的大背景下，把電視網絡、廣播網絡、互聯網、電信網等各種形式的網絡進行融合，彰顯出其高兼容性特征。在這些網絡得到融合之后，其運營成本將會顯著降低，也就是說，依靠5G移動通信網絡技術的高兼容性，讓網絡服務商的利益得以最大化。另外，高兼容性的好處還會在比特幣應用中得以體現，5G移動通信網絡技術的使用可以把近距離無線技術等無接觸技術支持下的支付方式朝著更加健康的方向邁進，由此誕生的網絡虛擬貨幣——比特幣同樣會伴隨著5G技術的進步成為概念類產品，從而得到廣泛認同。比特幣使用P2P網絡把大量節(jié)點分布數據進行記錄、分析與交易，在5G技術高安全性和高兼容性特點下，比特幣必將被全球更多的國家和地區(qū)所認可，由此對世界經濟格局帶來更加深刻的影響。

2.4高密度異構網絡

伴隨著5G移動通信網絡技術用戶數量的逐年上升，系統(tǒng)容量也會進一步提升，在這一背景下，5G移動通信網絡技術的高密度異構網絡可以使用高頻譜復用度來增加系統(tǒng)的容量并且降低蜂窩尺寸來增強移動通訊網絡的容量，給消費者帶來更加穩(wěn)定、可靠、便捷的通訊服務。

35G移動通信網絡技術的挑戰(zhàn)和未來展望

3.1挑戰(zhàn)

基于筆者對5G移動通信網絡技術的特點和應用場景進行分析，參考現代移動通訊網絡技術現狀，5G技術在許多方面都提出了挑戰(zhàn)，其中最為關鍵的是對相關技術提出了嚴格的要求，即5G技術需要表現出最好的效果，就一定要有大容量技術支持，超高速率穩(wěn)定性以及超大寬帶技術支持，同時必須要相關技術進行大力融合，才能滿足5G技術發(fā)展的相關需求，另外，除了對有關信息數據進行處理之外，5G移動通信網絡技術還對各種智能設備和系統(tǒng)的兼容性提出了一定的要求，最為顯著的就是，在5G移動通信網絡技術背景下，業(yè)務必須要集中于一個網絡平臺之中，相關工作人員必須要對網絡構架開展長期性的優(yōu)化設計。在倡導綠色發(fā)展的我國，5G移動通信網絡技術的使用勢必需要顯著降低能耗，這對于技術層面來講，都是不小的挑戰(zhàn)。為了能夠讓5G技術在今后使用的過程中發(fā)揮其最大的價值，給消費者帶來全新優(yōu)質的體驗，對進行整合后的大系統(tǒng)資源配置同樣是其中一項重要的工作，加上許許多多行業(yè)和領域都會在今后涉獵到5G移動通信網絡技術，怎樣對各行業(yè)用戶的隱私進行保護，做好通信企業(yè)的服務工作以及降低其運營成本，都是相關工作人員所必須要思考的重要問題。

3.2發(fā)展趨勢

基于筆者對5G移動通信網絡技術的特點和使用現狀的分析，在今后，5G移動通信網絡技術的快速發(fā)展會對通信行業(yè)產生深刻的變革，按照中國當前移動通信服務運營商的利潤成分分析，語音服務、SMS服務等仍在其中占據了較高的比例，所以5G移動通信網絡技術的研究和發(fā)展必須要經歷一定的時間后才能得到行業(yè)的普遍關注，相關工作人員必須要充分認識到，在今后5G移動通信網絡技術的發(fā)展不單單是完成移動通訊網絡的高速化建設和安全性強化，最為重要的是完成全球互聯網的有效融合，依靠5G移動通信網絡技術的應用，將會給全球移動通信企業(yè)的發(fā)展帶來新的可能，在5G移動通信網絡技術的高度兼容性特征下，移動通信設備生產企業(yè)將會被融合到相同的服務網絡平臺之上，原來制式、規(guī)格存在差異的無線終端將最終走向融合，這是全世界移動通訊行業(yè)的重要發(fā)展方向，同時也會對醫(yī)療、教育、工業(yè)、軍事等領域帶來深刻的影響，將推進我國社會乃至全球走向高度智能化、高度集成化的方向。

4結束語

整體來講，5G移動通信網絡技術終會在近幾年內在我國得到大規(guī)模推廣和普及，在該技術背景下，我國的教育、工業(yè)、醫(yī)療、軍事等領域，都將會產生重大變革，因此，相關領域工作人員必須要深入了解5G移動通信網絡技術特征，并且在應用過程中實現其效果的最大化呈現。

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作者：麻鵬程 單位：吉林吉大通信設計院股份有限公司