劉昊鈞 湖南師范大學(xué)附屬中學(xué)

關(guān)于第五代移動通信技術(shù)的發(fā)展趨勢探索

劉昊鈞 湖南師范大學(xué)附屬中學(xué)

通信技術(shù)尤其移動通信技術(shù)的發(fā)展不斷，改變了人們的通信觀念和方式。目前世界范圍內(nèi)的移動通信技術(shù)已發(fā)展至第五代，無論是在應(yīng)用性、便利性，還是在科技性、穩(wěn)定性及安全性方面都取得了極大提升。就高中生而言，在信息時(shí)代下，主動了解和學(xué)習(xí)第五代移動通信技術(shù)基本知識，認(rèn)識其發(fā)展趨勢，對于高中生自身的發(fā)展有著積極作用。本文針對第五代移動通信技術(shù)，對其主要技術(shù)類型及發(fā)展應(yīng)用趨勢進(jìn)行了簡要探討。

移動通信技術(shù) 第五代 發(fā)展趨勢

當(dāng)前第五代移動通信技術(shù)是世界范圍內(nèi)各個(gè)國家的重要研究課題之一?，F(xiàn)階段第四代移動通信技術(shù)（4G技術(shù)）已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于人們的日常工作和生活中。在幾乎人人都有手機(jī)的如今，高中生對第四代移動通信技術(shù)應(yīng)十分熟悉，但對第五代移動通信技術(shù)知之甚少。簡單來說，第五移動通信技術(shù)（5G）技術(shù)，相較于第四代移動通信技術(shù)（4G技術(shù)），在傳輸速率、穩(wěn)定性、安全性、網(wǎng)絡(luò)容量等方面都全部升級。第五代移動通信技術(shù)的發(fā)展將又一次改變?nèi)藗兊耐ㄐ欧绞健?/p>

1 第五代移動通信發(fā)展趨勢

移動通信技術(shù)自興起以來已經(jīng)歷經(jīng)四代技術(shù)的變遷由最初的僅支持蜂窩電話標(biāo)準(zhǔn)語言的1G模擬技術(shù)，再到能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊的2G數(shù)字技術(shù)，然后進(jìn)化到可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分組交換的3G技術(shù)，再到如今被廣泛使用的穩(wěn)定性更強(qiáng)、速率更快的4G技術(shù)。而隨著人們通信需求的不斷增長變化，人們對第五代移動通信技術(shù)（5G技術(shù))越來越重視和關(guān)注。

現(xiàn)階段，全球范圍內(nèi)的第五代移動通信技術(shù)（5G技術(shù))還處于研發(fā)階段，隨著移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷突破，越來越多國家研究者在第五代移動通信技術(shù)（5G技術(shù))中取得了顯著進(jìn)步。從現(xiàn)階段的移動通信市場發(fā)展來看，第五代移動通信技術(shù)（5G技術(shù))在將來主要會從三個(gè)方面實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)有通訊網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)能力的提升。第一方面是利用無線傳輸技術(shù)將通信資源在現(xiàn)有4G技術(shù)利用率基礎(chǔ)上提升10倍以上。第二個(gè)方面通過完善通信網(wǎng)絡(luò)智能化性能與加入新網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系，將現(xiàn)有的移動通信網(wǎng)絡(luò)從整體上提高25倍左右的網(wǎng)絡(luò)吞吐率。第三個(gè)方面探索全新的頻率資源，將現(xiàn)有頻率資源擴(kuò)大4倍。

第五代移動通信技術(shù)（5G技術(shù))未來發(fā)展趨勢，將會在現(xiàn)有的第四代移動通信技術(shù)（4G技術(shù)）基礎(chǔ)上，增加數(shù)據(jù)流量1000倍，擴(kuò)大設(shè)備聯(lián)網(wǎng)終端100倍，增至600-1100億臺，提升峰值速率10倍，達(dá)到10Gbit/s以上。單獨(dú)某個(gè)用戶在一些特定條件下單鏈路速率可超過10Gbit/s。第五代移動通信技術(shù)（5G技術(shù))普及后，只有極少數(shù)用戶在特殊情況下速率達(dá)不到10Mbit/s。相較于第四代移動通信技術(shù)（4G技術(shù)），第五代移動通信技術(shù)（4G技術(shù)）由于在終端設(shè)備、數(shù)據(jù)流量上都更大，因而需將平均頻譜效率在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提升50倍，才能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能。此外，第五代移動通信技術(shù)（4G技術(shù)）可靠性更高，延時(shí)性更短，可以滿足用戶隨時(shí)隨地的各種通信需求。

2 第五代移動通信技術(shù)中的關(guān)鍵性技術(shù)

無線網(wǎng)絡(luò)和無線傳輸技術(shù)是第五代移動通信技術(shù)（5G技術(shù)）中最為關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié)，只有在這兩項(xiàng)技術(shù)的基礎(chǔ)上才能夠真正地實(shí)現(xiàn)第五代移動通信技術(shù)（5G技術(shù)）。無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要需在更加靈活和更加智能的組網(wǎng)技術(shù)、架構(gòu)技術(shù)上尋求突破。無線傳輸技術(shù)則需不斷探索挖掘能夠?qū)︻l譜效率起到顯著提升作用的技術(shù)。

2.1 密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

第五代移動通信技術(shù)（5G技術(shù)）的數(shù)據(jù)流量將會是現(xiàn)有第四代移動通信技術(shù)（4G技術(shù)）的1000倍之多，是一個(gè)更加智能化和多元化的綜合寬度網(wǎng)絡(luò)。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)需滿足兩個(gè)條件，一是大規(guī)模建立室外空間增益天線，二是增加同時(shí)滿足室內(nèi)和室外通信需求的密集網(wǎng)絡(luò)。目前，研究成果顯示，數(shù)據(jù)流量的提升可通過超密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。超密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一方面可將輸出端與輸入端之間實(shí)際距離大幅減小，同時(shí)又能夠使網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力增強(qiáng)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)容量和數(shù)據(jù)流量的增加。

2.2 智能技術(shù)

在第五代移動通信技術(shù)（5G技術(shù)）中由一個(gè)大型服務(wù)器組成的云計(jì)算平臺將會成為中心網(wǎng)絡(luò)。這一平臺不僅具備了存儲大數(shù)據(jù)和云計(jì)算的功能，同時(shí)還能夠連接交換機(jī)與路由器網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)二者的數(shù)據(jù)交換。同時(shí)該平臺利用智能技術(shù)，可自動將無法及時(shí)處理或者超大數(shù)據(jù)上傳至中心網(wǎng)絡(luò)，利用云計(jì)算功能解決。

2.3 高頻段傳輸技術(shù)

目前通信網(wǎng)絡(luò)使用的頻段在3GHz以下，一旦用戶數(shù)量過大就會造成擁擠。而若能在高于3GHz頻段下工作，那么就可以極大提升頻段寬帶。若是采用毫米波段，則能夠?qū)崿F(xiàn)第五代移動通信技術(shù)（5G技術(shù)）在傳輸速率和終端容量方面的設(shè)想和要求。

2.4 多天線傳輸技術(shù)

作為第五代移動通信技術(shù)（5G技術(shù)）重要研究課題之一，多天線傳輸技術(shù)能夠?qū)F(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)的頻譜利用率提高數(shù)十倍。目前世界范圍內(nèi)，都在集中對大規(guī)模天線信道進(jìn)行研究。新型的多天線傳輸技術(shù)不僅可使網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋能力增強(qiáng)，同時(shí)還可起到降低網(wǎng)絡(luò)能耗的作用。

3 結(jié)束語

第五代移動通信未來的發(fā)展及應(yīng)用，將使得人們的生活更加便利。比起4G技術(shù)的優(yōu)勢，第五代移動通信技術(shù)的量子通信將能更好的滿足智能終端和移動互聯(lián)網(wǎng)的需求。隨著信息與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的突破，5G通信技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)將取得更加實(shí)質(zhì)性的發(fā)展。針對第五代移動通信技術(shù)的良好發(fā)展前景，新青年應(yīng)當(dāng)更加開放積極的接受新的科學(xué)知識；科學(xué)研究者們也應(yīng)結(jié)合國家政策以及當(dāng)今發(fā)展趨勢，進(jìn)一步將5G通信技術(shù)的發(fā)展推動到與新時(shí)代發(fā)展的同一水平線上。高中生作為國家未來的支柱，應(yīng)主動了解和學(xué)習(xí)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，提高自身科學(xué)知識技術(shù)水平的同時(shí)，爭取成為符合社會發(fā)展需求的高素質(zhì)人才。同時(shí)我國的第五代移動通信技術(shù)還必須與時(shí)俱進(jìn)，根據(jù)全球科技發(fā)展趨勢，不斷吸收學(xué)習(xí)的同時(shí)，還要勇于探索創(chuàng)新，這樣才能夠真正使我國在第五代移動通信技術(shù)研發(fā)中占得先機(jī)，進(jìn)而為我國社會經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化、科技化發(fā)展提供有力的技術(shù)支持。

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