5G移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)分析

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摘要：時(shí)代在變化，技術(shù)在革新，5g技術(shù)悄然出現(xiàn)必將給社會(huì)帶來巨大的轉(zhuǎn)變。與4G技術(shù)相比，5G技術(shù)的頻譜利用率更高，傳輸速率也有了很大的提升。5G技術(shù)的無線覆蓋性能、系統(tǒng)安全性和用戶體驗(yàn)都非常好，目前世界各國已經(jīng)開始探究5G技術(shù)，將5G技術(shù)作為本國信息技術(shù)發(fā)展的制高點(diǎn)，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)的今天，世界各國必須重視創(chuàng)新5G技術(shù)，利用5G移動(dòng)通信技術(shù)來支撐本國經(jīng)濟(jì)發(fā)展。筆者對(duì)目前5G技術(shù)的應(yīng)用情況以及未來發(fā)展趨勢(shì)做了簡(jiǎn)要分析，并針對(duì)我國國情提出了5G技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的策略。

關(guān)鍵詞：5G；移動(dòng)通信；現(xiàn)狀與趨勢(shì)

引言

隨著產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，5G移動(dòng)通信系統(tǒng)得到了快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合是未來5G技術(shù)的主要應(yīng)用趨勢(shì)。5G移動(dòng)通信系統(tǒng)的應(yīng)用將會(huì)提升傳感設(shè)備和機(jī)器通信之間的支撐能力，以及網(wǎng)絡(luò)自感知智能化能力和自我調(diào)整的能力，能夠靈活應(yīng)對(duì)未來信息社會(huì)的高速變化。在未來，5G技術(shù)將會(huì)涉及人們生活的各個(gè)區(qū)域，尤其是密集住宅區(qū)、辦公室等，并且這些場(chǎng)景的流量和連接數(shù)密度都非常高，再加上其具有超高移動(dòng)性，給5G技術(shù)的應(yīng)用帶來了巨大的挑戰(zhàn)。15G移動(dòng)通信技術(shù)的概念5G技術(shù)是在4G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上經(jīng)過不斷的研究和試驗(yàn)發(fā)展起來的，但是它的傳輸速度與4G技術(shù)相比卻有著很大的變化。通過5G技術(shù)用戶可以在幾秒內(nèi)成功下載一部分辨率非常高的電影。5G技術(shù)出現(xiàn)之初就受到社會(huì)各界的關(guān)注也引起不小的轟動(dòng)。從目前全球電信運(yùn)營商的數(shù)量來看，在2020年前后5G移動(dòng)通信技術(shù)就會(huì)被大范圍應(yīng)用。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的性能更加優(yōu)化，應(yīng)用范圍也會(huì)得到進(jìn)一步擴(kuò)大，可以給更多的用戶提供高清視頻、實(shí)時(shí)溝通等體驗(yàn)。

25G技術(shù)在世界發(fā)展的現(xiàn)狀

與4G技術(shù)不同，5G技術(shù)融合了之前所有的通信技術(shù)，在安全性、靈活性和覆蓋性上進(jìn)行了全面提升，解決了現(xiàn)有4G技術(shù)水平上存在的問題，這也是未來移動(dòng)業(yè)務(wù)發(fā)展的必經(jīng)之路。5G技術(shù)有以下優(yōu)點(diǎn)：第一，頻率高且頻率利用率比較高；第二，消耗能源少；第三，聯(lián)網(wǎng)能力強(qiáng)；第四，能夠更好地滿足用戶的需求；第五，時(shí)效性強(qiáng)且比較穩(wěn)定可靠[1]。也正是因?yàn)檫@些特征5G技術(shù)才受到廣大受眾的喜愛。移動(dòng)通信從最開始的愿景規(guī)劃開始到后來的技術(shù)研發(fā)經(jīng)過大概10年的時(shí)間，從每一次的周期開始，誰能搶先獲得新型技術(shù)誰就可以在大洗牌中獲得優(yōu)勢(shì)。2013年初，我國專門成立了5G技術(shù)研發(fā)組，大力支持5G技術(shù)的研發(fā)以及應(yīng)用，這對(duì)于我國通信業(yè)來說是一項(xiàng)非常重要的決議，直接關(guān)系到我國通信業(yè)能否和世界上其他國家同步。當(dāng)然，歐盟等國也不甘落后，先后開啟了一系列關(guān)于5G的科研項(xiàng)目。但是從5G技術(shù)發(fā)展的勢(shì)頭來看，未來的5G通信技術(shù)確立還需要進(jìn)一步的考量和檢驗(yàn)。

35G移動(dòng)通信技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)

3.1無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)下設(shè)很多小分支，如多載波技術(shù)、大規(guī)模的MIMO技術(shù)和全雙工技術(shù)。第一，多載波技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)就是5G移動(dòng)通信技術(shù)數(shù)據(jù)速率如此高的原因。多載波技術(shù)的基礎(chǔ)是濾波器組，它的發(fā)送端可以利用合成濾波器來調(diào)制多載波，這樣一來接收端就可以對(duì)濾波器組進(jìn)行分析。從傳播速度上看，5G移動(dòng)通信技術(shù)的速度非常快，甚至可以達(dá)到1GHz，它的優(yōu)勢(shì)非常明顯，具體表現(xiàn)在頻譜效率和抗多徑衰落兩個(gè)方面。針對(duì)寬帶頻譜應(yīng)用能力欠缺的問題也應(yīng)當(dāng)采取多載波技術(shù)來幫助解決。目前，OFDM技術(shù)是在移動(dòng)通信技術(shù)中最常應(yīng)用的技術(shù)，OFDM技術(shù)的應(yīng)用大大提高了系統(tǒng)的頻譜效率。第二，大規(guī)模的MIMO技術(shù)。大規(guī)模的MIMO技術(shù)也之多天線技術(shù)，在很大程度上提高了整個(gè)系統(tǒng)的容量，保證了系統(tǒng)的傳輸速率和頻譜效率[2]。可以實(shí)現(xiàn)在同一時(shí)段給更多用戶提供各種服務(wù)的目標(biāo)，空間分辨率也得到了很大程度的改善。第三，全雙工技術(shù)。全雙工技術(shù)的實(shí)現(xiàn)可以更加靈活地應(yīng)用頻譜技術(shù)，同時(shí)又可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)、同頻的雙向通信，有效提升了頻譜的利用效率，減少了無線資源浪費(fèi)。這是與4G通信技術(shù)完全不一樣的地方，可以實(shí)現(xiàn)全雙工通信技術(shù)的前提就是消除自干擾，它的應(yīng)用對(duì)于提高了5G移動(dòng)通信效益有著重要的意義，不過想要在未來對(duì)MIMO系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)大范圍的應(yīng)用還要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步研究。

3.2無線傳輸技術(shù)

無線傳輸技術(shù)的組成部分主要包括超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。第一，自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)又可以稱為網(wǎng)絡(luò)智能化技術(shù)，可以提高網(wǎng)絡(luò)的自我愈合和自我配置能力，大大提高了網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行效率，還能起到自動(dòng)排除故障的作用。這種技術(shù)的應(yīng)用大大減少了人力的工作負(fù)擔(dān)，也在一定程度上減少了成本投入?？梢哉f，自組織技術(shù)是5G移動(dòng)通信技術(shù)中非常重要的部分[3]。除此之外，云計(jì)算技術(shù)在5G移動(dòng)通信技術(shù)中占有非常重要的地位，它的工作原理是根據(jù)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接基站和站點(diǎn)，是很多通信網(wǎng)絡(luò)中的大型服務(wù)器運(yùn)行的基礎(chǔ)，另外它的云計(jì)算存儲(chǔ)功能也十分突出，可以存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)，保證不同業(yè)務(wù)可以順利開展。第二，超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。5G移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和終端的距離非常相近，并且無線接入的形式也比較多，在很大程度上提高了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)念l譜效率和功率，優(yōu)化了系統(tǒng)的性能，提升了系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性。超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是5G移動(dòng)通信性能技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)，它可以縮短不同節(jié)點(diǎn)之間的距離，提高信號(hào)傳遞的效率，但是目前我國在應(yīng)用該項(xiàng)通信技術(shù)時(shí)還存在很多問題，雖然有關(guān)工作人員也一直在研究有線回傳的形式，希望可以進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)的運(yùn)行程序，極大地節(jié)省各種資源。

45G移動(dòng)通信的特點(diǎn)

4.1擴(kuò)展性

5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是在2G、3G和4G技術(shù)的基礎(chǔ)上將他們的優(yōu)點(diǎn)整合在一起，它的信號(hào)相比于之前的移動(dòng)通信技術(shù)更強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)覆蓋是傳統(tǒng)4G技術(shù)的10倍左右。5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在用戶體驗(yàn)和使用功能上進(jìn)行了優(yōu)化，可以為不同的群體實(shí)現(xiàn)更加方便與快捷的通信。不僅如此，由于設(shè)備的快速擴(kuò)展，5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的頻譜效率也得到了很大的提高，因此，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)會(huì)得到不斷優(yōu)化，最終將會(huì)給人們營造出一個(gè)更加安全、高效、綠色的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，促進(jìn)社會(huì)不斷進(jìn)步。

4.2節(jié)能性

與傳統(tǒng)移動(dòng)通信技術(shù)相比，5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的兼容性更強(qiáng)也更加靈活，但是由于5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所消耗的能源非常少，因此更有利于實(shí)現(xiàn)我國的可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略。從我國的發(fā)展前景來看，5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有很大的發(fā)展空間。

4.3高利用率

5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在用戶體驗(yàn)上進(jìn)行了優(yōu)化，尤其在高頻頻譜技術(shù)的應(yīng)用和交互式游戲的推廣上，5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的利用率更高，在很大程度上提高了5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，有助于發(fā)展經(jīng)濟(jì)。

4.4可靠性高

與4G通信技術(shù)相比，5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更加可靠，它可以更加有效地縮短用戶獲取信息的延時(shí)，給用戶帶來更加完美的體驗(yàn)。不僅如此，它還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地區(qū)數(shù)據(jù)的全覆蓋，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)傳輸，有助于滿足不同用戶的特殊化服務(wù)要求，是未來移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。

55G移動(dòng)通信的發(fā)展趨勢(shì)

與傳統(tǒng)移動(dòng)通信技術(shù)相比，5G移動(dòng)通信技術(shù)在無線覆蓋率和資源利用率方面有了明顯提升，信息傳輸速度也非常快，可以更好地滿足不同用戶的不同需求，給用戶帶來更好的體驗(yàn)。因此，世界各國都非常重視對(duì)于5G移動(dòng)通信技術(shù)的研究。新型體系結(jié)構(gòu)建設(shè)是5G系統(tǒng)發(fā)展的重要方向之一，無線傳輸技術(shù)的應(yīng)用是未來5G移動(dòng)發(fā)展的趨勢(shì)，其重點(diǎn)在于對(duì)頻譜資源進(jìn)行研究。想要更好地推動(dòng)5G移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用，就必須積極采取有效措施來拓寬頻譜資源，從各個(gè)方面著手對(duì)5G移動(dòng)通信技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化[4]。目前，經(jīng)濟(jì)全球化的形勢(shì)在不斷加劇，全球正處在移動(dòng)通信發(fā)展和變革的重要時(shí)期，各國都在不斷加強(qiáng)對(duì)于頻率資源的探究，以減低資源的利用量、提高資源的利用效率為目標(biāo)來優(yōu)化頻率資源的應(yīng)用，積極推進(jìn)5G通信技術(shù)的發(fā)展，讓電信設(shè)備朝著小型化、虛擬化、分布化的方向發(fā)展。雖然目前5G移動(dòng)通信技術(shù)還沒有被廣泛應(yīng)用，但是隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，智能化的商品開始進(jìn)入人們的生活，甚至成為生活的組成部分，比如人們經(jīng)常使用的手機(jī)、家用電器等，可以說在生活的各個(gè)領(lǐng)域都可以看到智能化產(chǎn)品的身影。智能化技術(shù)也是5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)未來發(fā)展的一個(gè)方向，現(xiàn)在5G移動(dòng)通信技術(shù)研發(fā)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期，在未來5G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展還尚不清晰，還需要研發(fā)人員的努力，如何實(shí)現(xiàn)在5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上與智能化產(chǎn)品連接形成一個(gè)移動(dòng)的數(shù)據(jù)庫存，并為不同的行業(yè)提供服務(wù)是現(xiàn)階段需要研究的問題。

6結(jié)語

5G移動(dòng)通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)非常多，它的應(yīng)用可以給人們帶來更好的使用體驗(yàn)，也可以適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)等系統(tǒng)的發(fā)展和人們的各種特殊化需求，5G移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用是未來社會(huì)發(fā)展的一種必然趨勢(shì)。并且隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及各國對(duì)于5G移動(dòng)通信技術(shù)研究的不斷推進(jìn)，5G技術(shù)的應(yīng)用條件將會(huì)進(jìn)一步成熟，可以滿足人們對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的更高程度的發(fā)展需求。但是目前5G移動(dòng)通信技術(shù)只是處在理論研發(fā)階段，還沒有實(shí)現(xiàn)大范圍的推廣使用，因此有關(guān)部門應(yīng)該結(jié)合我國發(fā)展的實(shí)際，加大對(duì)于5G移動(dòng)通信技術(shù)研究的支持力度，幫助盡早實(shí)現(xiàn)5G移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用，以加快我國信息化時(shí)代的進(jìn)步，讓5G通信技術(shù)可以更好地為其他行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)健康發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ).

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作者：黃煥君 周勇 單位：茂名職業(yè)技術(shù)學(xué)院