唐藝龍

廣東海格怡創(chuàng)科技有限公司，廣東 廣州 510000

5G移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用趨勢(shì)

唐藝龍

廣東海格怡創(chuàng)科技有限公司，廣東 廣州 510000

5G是指移動(dòng)電話應(yīng)用的第五代通信技術(shù)，是基于4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開(kāi)發(fā)的新技術(shù)?，F(xiàn)階段，移動(dòng)通信已由最初的通信速度低、安全性不高，發(fā)展成為通信效果好、保密程度高、能夠傳輸清晰圖像、高清視頻的成熟技術(shù)。如今，世界各國(guó)均開(kāi)始進(jìn)行5G通信技術(shù)的研究工作，為開(kāi)發(fā)新技術(shù)做好準(zhǔn)備工作。主要針對(duì)5G移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用趨勢(shì)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

5G移動(dòng)通信技術(shù)；關(guān)鍵技術(shù)；發(fā)展前景

1 5G移動(dòng)通信的簡(jiǎn)介

5G移動(dòng)通信技術(shù)是一種新型的通信技術(shù)，也是一種綜合性極強(qiáng)的技術(shù)，是在4G移動(dòng)通信技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的創(chuàng)新。這不但是一種新奇的技術(shù)發(fā)明，更是為了解決4G移動(dòng)通信技術(shù)內(nèi)在的安全隱患所創(chuàng)新的，是目前最先進(jìn)的移動(dòng)通信技術(shù)。但是我國(guó)還處于4G移動(dòng)通信技術(shù)的后半階段，對(duì)于5G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展也僅僅是一種展望，仍處于不斷的研發(fā)階段。5G移動(dòng)通信技術(shù)的研發(fā)是為了更加完善我國(guó)的通信系統(tǒng)，使人們的生活更加方便。5G移動(dòng)通信技術(shù)具有聯(lián)網(wǎng)設(shè)備大、節(jié)約能源、安全性高以及處理信息快等優(yōu)點(diǎn)，由此可見(jiàn)，其技術(shù)的未來(lái)發(fā)展前景還是很值得人們期待的[1]。

2 5G移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)

5G技術(shù)作為移動(dòng)通信技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向，該技術(shù)能有效提升無(wú)線傳輸效率和通信系統(tǒng)智能化水平，將為“人”在感知、獲取、參與和控制信息的能力上帶來(lái)革命性的影響。5G的服務(wù)對(duì)象將由“人向物”拓展，5G網(wǎng)絡(luò)將吸收4G蜂窩網(wǎng)和Wi-Fi局域網(wǎng)的優(yōu)秀特性，形成一個(gè)更智能、更友好，更廣泛用途的網(wǎng)絡(luò)。下面簡(jiǎn)單介紹5G的三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。[2]

2.1 設(shè)計(jì)移動(dòng)云計(jì)算技術(shù)

在5G移動(dòng)通信時(shí)代，人們對(duì)智能終端設(shè)備計(jì)算能力和服務(wù)質(zhì)量提出更高的要求。移動(dòng)云計(jì)算作為全新的IT資源或信息服務(wù)交付與使用模式，其設(shè)計(jì)是在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中引進(jìn)云計(jì)算產(chǎn)品。在移動(dòng)云計(jì)算中，移動(dòng)設(shè)施需處理復(fù)雜的計(jì)算和數(shù)據(jù)，并將存儲(chǔ)的信息由移動(dòng)設(shè)備遷移至云中，進(jìn)一步降低移動(dòng)設(shè)備能源消耗情況，彌補(bǔ)本地資源短缺問(wèn)題。同時(shí)，云計(jì)算能夠?yàn)橛脩籼峁┻h(yuǎn)程安全服務(wù)，支持用戶無(wú)縫運(yùn)用云服務(wù)，且不會(huì)出現(xiàn)延遲、抖動(dòng)的情況。因此，移動(dòng)云計(jì)算必然成為5G通信服務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)。

2.2 大范圍的MIMO技術(shù)

MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）技術(shù)是無(wú)線通信天線技術(shù)的一種，即多路輸入多路輸出技術(shù)的意思。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是將基站的單天線換為由多天線構(gòu)成的天線陣列，然后把傳輸資料分割成多份，通過(guò)多重天線同步傳送，接收端也會(huì)具備多重天線接收信號(hào)。最終，采用算法將分開(kāi)的資料重新整合，這樣便可以正確且快速地傳輸資料，從而大幅度地提升頻譜利用率。4G時(shí)代，2×2的MIMO可以提供2倍容量增益；5G時(shí)代，隨著256×256的MIMO更大規(guī)模的使用，容量相對(duì)于4G，將得到數(shù)百倍的增加。

2.3 多載波技術(shù)與大規(guī)模MIMO技術(shù)

多載波技術(shù)是在濾波器組的基礎(chǔ)上實(shí)施的，5G移動(dòng)通信技術(shù)可以使濾波器組進(jìn)行多載波模式的傳輸，濾波器組可以在技術(shù)的發(fā)送端進(jìn)行調(diào)制，使各種信息在波載期間不會(huì)互相影響，避免在傳輸過(guò)程中產(chǎn)生不必要的干擾。大規(guī)模MIMO技術(shù)是在基站及其配置傳輸天線的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，確保在同一時(shí)刻同一波段上可以傳播很多信息，使人們的運(yùn)用更加便捷。大規(guī)模MIMO技術(shù)既可以是天線集中式，也可以是分散式的，不但可以提升頻譜效率，還可以降低傳輸過(guò)程中的干擾[3]。

2.4 全雙工技術(shù)與智能化技術(shù)

全雙工技術(shù)對(duì)信息進(jìn)行雙向發(fā)射，是一種同時(shí)、同頻的通信技術(shù)，既可以發(fā)射當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的信號(hào)，又可以在同一時(shí)間接收另一個(gè)節(jié)點(diǎn)信號(hào)。全雙工技術(shù)可以提高信息傳輸與接收的時(shí)間，但是面對(duì)大量的傳輸信息，全雙工技術(shù)自身會(huì)產(chǎn)生很大的干擾。

云計(jì)算技術(shù)平臺(tái)是一種大型的服務(wù)器，不但可以減緩數(shù)據(jù)，還可以提高數(shù)據(jù)的處理時(shí)間，在同一時(shí)刻、同一階段可以處理不同業(yè)務(wù)，可以在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行多樣化的服務(wù)，以滿足人們的需求。

2.5 自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與高頻段傳播技術(shù)

自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一種智能的自組織技術(shù)，具有自由化等優(yōu)點(diǎn)，在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中可以自行完成，完全不需要人工的幫助，不但節(jié)省了人力，還減少了資源的浪費(fèi)。盡管自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以自行實(shí)現(xiàn)自優(yōu)化、自配置等服務(wù)，但在網(wǎng)絡(luò)信息錯(cuò)雜的時(shí)代，還是無(wú)法同時(shí)進(jìn)行自優(yōu)化、自配置等。高頻段傳播技術(shù)的應(yīng)用，不但提高了傳輸頻率，還縮短了傳輸設(shè)備的大小，在系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)中降低了成本，使人們的運(yùn)用更加方便。

3 5G移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展前景

4G是第四代移動(dòng)通信及其技術(shù)的簡(jiǎn)稱。相比 3G，4G帶寬更高，能夠傳輸更高質(zhì)量的視頻及圖像。4G能以100 Mbps的速度下載，比撥號(hào)上網(wǎng)快2000倍，上傳的速度也能達(dá)到20～50 Mbps，并能滿足幾乎所有用戶對(duì)于無(wú)線服務(wù)的要求。

4G只是演進(jìn)，5G則是革命性的改變。5G技術(shù)是為物聯(lián)網(wǎng)而生，擁有更大的容量、更快的響應(yīng)速度、支持更多的設(shè)備。通過(guò)智能手機(jī)、可穿戴設(shè)設(shè)備和智慧物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，同時(shí)5G還在實(shí)現(xiàn)更廣的連續(xù)覆蓋，支持更高的移動(dòng)速率，使得“無(wú)處不在，萬(wàn)物可連，萬(wàn)物可控”將成為可能。5G技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)提供了超大帶寬，它的容量預(yù)計(jì)是4G的1000倍。

4G網(wǎng)絡(luò)是專為智能手機(jī)打造，沒(méi)有針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的不同需求進(jìn)行優(yōu)化。與4G相比，5G網(wǎng)絡(luò)可以支持?jǐn)?shù)十倍以上的設(shè)備，且功耗更低；使用4G網(wǎng)絡(luò)，不能在手機(jī)上真正實(shí)時(shí)在線玩游戲，但使用5G網(wǎng)絡(luò)卻可以做到。5G是高速率、大連接、低時(shí)延、低功耗、萬(wàn)物互聯(lián)創(chuàng)造的一個(gè)革命性的新體系，絕不只是速率的提升。在革命性技術(shù)的推動(dòng)下，網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)以及管控都會(huì)發(fā)生質(zhì)的變化，產(chǎn)業(yè)也將會(huì)隨之根本改變。這場(chǎng)變革的力量將會(huì)帶來(lái)什么，我們將拭目以待。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，我們可以知道任何技術(shù)的發(fā)展均需要多方面技術(shù)的支持，例如云計(jì)算技術(shù)、集成技術(shù)等都是使用了5G移動(dòng)通信技術(shù)。盡管5G移動(dòng)通信很多關(guān)鍵的技術(shù)還沒(méi)有在實(shí)際中運(yùn)用，這就需要相關(guān)的工作者盡快展開(kāi)研究，將理論與實(shí)際真正做到融會(huì)貫通，使人們?cè)缛帐褂?G移動(dòng)通信技術(shù)。

[1]李革.我國(guó)5G移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)[J].科技傳播，2016（5）：157-158.

[2]施健炬.5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)與若干關(guān)鍵技術(shù)分析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2016，14（6）：30-31.

[3]彭景樂(lè).5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)與相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的探討[J].中國(guó)新通信，2014，2（1）：52.

Development and Application Trend of 5G Mobile Communication Technology

Tang Yilong
Guangdong Haige iscreate Technology Co., Ltd., Guangdong Guangzhou 510000

5G is the fifth generation communication technology of mobile phone application, which is a new technology based on 4G network technology. At this stage, the mobile communication has been developed from the initial communication speed, security is not high, developed into a good communication effect, a high degree of confidentiality,able to transmit clear images, high-definition video mature technology. Nowadays, all countries in the world begin to research the 5G communication technology, and prepare for the development of new technology. This paper briefly analyzes the development and application trend of 5G mobile communication technology.

5G mobile communication technology; key technology; development prospect

TN929.5

A

1009-6434（2017）3-0025-02