王彥立

摘 要：伴隨著互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的高速發(fā)展，5G移動(dòng)通信技術(shù)也逐漸浮現(xiàn)在人們的眼前，滲透到人們的衣、食、住、行等方面。通過(guò)對(duì)5G移動(dòng)通信技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析，能夠發(fā)現(xiàn)這種新型的移動(dòng)通信技術(shù)對(duì)人們的生活以及生產(chǎn)將會(huì)產(chǎn)生較大的影響，很大程度上正在悄悄地改變?nèi)藗兊幕旧盍?xí)慣，于此，本文闡述了5G移動(dòng)通信技術(shù)的重要意義，研究了5G移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)與未來(lái)發(fā)展趨向，以期推動(dòng)我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞：5G移動(dòng)通信;關(guān)鍵技術(shù);未來(lái)趨向

前言：5G移動(dòng)通信相比之前的通信技術(shù)有了明顯的技術(shù)突破，5G移動(dòng)以其特有優(yōu)勢(shì)和關(guān)鍵技術(shù)將獲得廣闊的市場(chǎng)發(fā)展遠(yuǎn)景。移動(dòng)通信技術(shù)的革新，也在一代一代的網(wǎng)絡(luò)中脫穎而出，移動(dòng)通信技術(shù)給各行各業(yè)都帶來(lái)了便利，現(xiàn)如今，全球都在廣泛的實(shí)行移動(dòng)通信的變革，5G移動(dòng)通信與人工智能時(shí)代已經(jīng)悄然而至。在當(dāng)下，在此背景下，有必要對(duì)5G移動(dòng)通信技術(shù)及發(fā)展趨向展開(kāi)探究討論。

1.5G移動(dòng)通信技術(shù)的基本概念

5G移動(dòng)通信技術(shù)全稱是第五代移動(dòng)通信技術(shù)，是最新一代蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)，也是繼4G＼3G＼2G系統(tǒng)后的延伸。在5G移動(dòng)通信技術(shù)中，供應(yīng)商覆蓋的服務(wù)區(qū)域被劃分為類似蜂窩一樣的許多小的地理區(qū)域。是通過(guò)無(wú)線電波與蜂窩中本地的天線陣和低功率收發(fā)器進(jìn)行通信。5G移動(dòng)通信技術(shù)與使用手機(jī)通信一樣，從一個(gè)蜂窩狀的小地理區(qū)域穿越到另一個(gè)小區(qū)域，服務(wù)器終端將自動(dòng)切換蜂窩中的天線陣，達(dá)到了自主切換的目的。

5G移動(dòng)通信技術(shù)與較4G通信技術(shù)對(duì)比來(lái)看，其高數(shù)據(jù)速率理論上可以達(dá)到10GB沒(méi)秒是4G的100倍、對(duì)網(wǎng)絡(luò)延遲來(lái)說(shuō)5G移動(dòng)通信技術(shù)與較4G通信技術(shù)響應(yīng)時(shí)間較快，而且還有節(jié)約能源、提高了系統(tǒng)容量、可以大規(guī)模連接設(shè)備等優(yōu)勢(shì)。

2.5G移動(dòng)通信技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)

超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)作為5G移動(dòng)通信技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)，在移動(dòng)數(shù)據(jù)流量中擔(dān)當(dāng)重要角色，5G技術(shù)隨著網(wǎng)絡(luò)的多元化、綜合化、智能化，各種智能終端也相繼出世，移動(dòng)數(shù)據(jù)流量也在飛速增長(zhǎng)中，而超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)可以增加低功率節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，密集的部署，并準(zhǔn)確有效的感知相鄰區(qū)域節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模節(jié)點(diǎn)相互協(xié)作，達(dá)到高數(shù)據(jù)速率的目標(biāo)。

2.2 自組織網(wǎng)絡(luò)

無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)是一種無(wú)中心的自組織網(wǎng)絡(luò)，不需要物理基站，各主機(jī)間可以相互連線，主機(jī)就可以充當(dāng)服務(wù)器，此網(wǎng)絡(luò)具有高移動(dòng)、高便攜、易構(gòu)建等特點(diǎn)，在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信中，主要是由人工完成網(wǎng)絡(luò)的部署、運(yùn)營(yíng)及維護(hù)工作，對(duì)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)說(shuō)，既耗費(fèi)人力又增加成本。在5G通信中，自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)解決問(wèn)題主要是靠網(wǎng)絡(luò)部署的自給自足、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中的自優(yōu)自愈這兩方面。

網(wǎng)絡(luò)部署的自給自足：達(dá)到新增網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的即插即用，減少工作量，提升網(wǎng)絡(luò)性能等效果。網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中的自優(yōu)自愈：達(dá)到自動(dòng)檢測(cè)排除故障，業(yè)務(wù)檢測(cè)，擴(kuò)展容量等效果。

2.3 內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)

內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)是指利用分布在不同區(qū)域的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器群組成的流量分配管理網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，是為用戶提供內(nèi)容的分散存儲(chǔ)和高速緩存的一種載體，也稱智能虛擬網(wǎng)絡(luò)。內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)考慮到節(jié)點(diǎn)連接狀態(tài)、負(fù)載情況、用戶距離等情況，通過(guò)將內(nèi)容分發(fā)到距離用戶最近的服務(wù)器上，可以緩解網(wǎng)絡(luò)阻塞狀態(tài)，降低終端的響應(yīng)時(shí)間，提高終端的反應(yīng)速度。

2.4 D2D通信

在5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，D2D通信可以提升系統(tǒng)性能、增強(qiáng)用戶滿意度、減輕基站壓力、提高頻譜利用率等。D2D通信技術(shù)是一種直接傳輸技術(shù)，傳統(tǒng)傳輸模式是用戶與用戶之間通過(guò)基站通信，而D2D模式是用戶與用戶之間可以實(shí)現(xiàn)直接通信，也可以在網(wǎng)絡(luò)堵塞時(shí)，切換到基站的模式完成通信。

2.4 M2M通信

M2M通信是無(wú)人工干預(yù)機(jī)器之間的直接通信，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)設(shè)備之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，允許公用網(wǎng)絡(luò)，傳感器遙測(cè)是M2M通信的原始用途之一，多個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)實(shí)現(xiàn)使用M2M通過(guò)傳感器監(jiān)測(cè)溫度、壓力等因素，例如：農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)備、智能電網(wǎng)、環(huán)境檢測(cè)等。

2.5 信息中心網(wǎng)絡(luò)

互聯(lián)網(wǎng)從下到上分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層五層，第一個(gè)傳統(tǒng)的計(jì)算是一整個(gè)房間的計(jì)算機(jī)，后隨著計(jì)算機(jī)的高速發(fā)展，計(jì)算機(jī)變得更加實(shí)用，這時(shí)，人們就會(huì)通過(guò)計(jì)算機(jī)傳送資料、傳遞信息。

信息中心網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)稱ICN，ICN所指的信息（媒體流、網(wǎng)頁(yè)服務(wù)、多媒體通信等）是片段的，可以實(shí)現(xiàn)信息的傳遞和分發(fā)、資料的查找等。不同于其他系統(tǒng)，ICN是一信息為中心的網(wǎng)絡(luò)通信模型[1]。

3.5G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展趨向分析

3.15G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展背景

無(wú)線通信啟蒙：無(wú)線電報(bào)的出現(xiàn)，無(wú)線通信第一個(gè)語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò)：移動(dòng)電話的出現(xiàn)，1G：運(yùn)營(yíng)商的出現(xiàn)（摩托羅拉手機(jī)、moto對(duì)講機(jī)），2G：蜂窩網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)（諾基亞手機(jī)），3G：移動(dòng)媒體時(shí)代的出現(xiàn)（互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代），4G：移動(dòng)APP的出現(xiàn)（移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)），5G：人與人、人與物、物與物的連接（萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代）。而伴隨著第五代移動(dòng)通信技術(shù)5G時(shí)代的到來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)了無(wú)人機(jī)飛行、無(wú)人駕駛技術(shù)、虛擬VR等。5G技術(shù)已經(jīng)悄悄地滲透了人們生活的方方面面，比如智能門(mén)鎖、電燈、冰箱、音響等多種智能家居。

我國(guó)已形成完整的通信產(chǎn)業(yè)鏈，產(chǎn)業(yè)規(guī)模在持續(xù)擴(kuò)大，在移動(dòng)、聯(lián)通、電信等運(yùn)營(yíng)商的崛起中，光傳送設(shè)備、光接入設(shè)備、光纖光纜等設(shè)備基本實(shí)現(xiàn)國(guó)有化?；癁?、中興等在系統(tǒng)設(shè)備中已成為全球光通信設(shè)備市場(chǎng)的主導(dǎo)企業(yè)。

3.25G移動(dòng)通信技術(shù)的未來(lái)趨向

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，推動(dòng)了移動(dòng)通訊產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，大規(guī)模的通信基礎(chǔ)設(shè)施投資帶動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，隨著3G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，出現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題：基站在高頻率下的覆蓋面積會(huì)降低，為了解決這個(gè)問(wèn)題，應(yīng)該增加基站的建設(shè)。3G網(wǎng)絡(luò)改革換代后，4G網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了，4G網(wǎng)絡(luò)的頻率較3G更寬更快，所以，基站的數(shù)量也將進(jìn)一步增多，面臨5G的到來(lái)，以地區(qū)為單位，應(yīng)加快基站建設(shè)，實(shí)現(xiàn)覆蓋面更廣的目標(biāo)。

優(yōu)異的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境：5G不同于4G/3G/2G/1G，5G通信技術(shù)目前已經(jīng)營(yíng)造了一個(gè)讓人們非常舒服的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，其有著高數(shù)據(jù)流量、高頻率溝通、延遲響應(yīng)度高，的多功能與高服務(wù)狀態(tài)。

智能化通信：5G通信技術(shù)作為當(dāng)下通信技術(shù)中最前沿的技術(shù)，人們已經(jīng)越來(lái)越快地適應(yīng)高速流量時(shí)代，全世界也有越來(lái)越多的人參與到互聯(lián)網(wǎng)的研究中，每個(gè)國(guó)家似乎都在尋找互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)其中的可能性。5G通信技術(shù)使越來(lái)越多的無(wú)線物品被構(gòu)建，例如：無(wú)線與機(jī)器人的連接、無(wú)線與汽車的連接、無(wú)線與電視的連接等，為了給用戶更好地體驗(yàn)，運(yùn)營(yíng)商和廠商不斷地開(kāi)發(fā)無(wú)線產(chǎn)品，無(wú)限連接人與人、人與物的生活[2]。

用戶體驗(yàn)優(yōu)異：在未來(lái)，我國(guó)隨著5G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，在游戲和虛擬VR方面，給用戶提供更好地使用體驗(yàn)。在無(wú)線傳輸方面，傳輸效率高，實(shí)現(xiàn)更快的信號(hào)傳輸。在無(wú)線覆蓋方面，實(shí)現(xiàn)無(wú)處不在的無(wú)線信號(hào)覆蓋，可以每時(shí)每刻無(wú)線連接。

網(wǎng)絡(luò)功能與服務(wù)優(yōu)化：在5G移動(dòng)通信、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)支付高速發(fā)展的背景下，無(wú)線移動(dòng)通信技術(shù)因其獨(dú)特的便捷性，成為了現(xiàn)代社會(huì)信息傳輸?shù)闹饕d體。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)也正在帶給人們無(wú)限的便利，無(wú)線也在逐步覆蓋全面。5G通信網(wǎng)絡(luò)會(huì)繼續(xù)完善功能與服務(wù)，使其更加健全，可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)與點(diǎn)、點(diǎn)與面、面與面等多區(qū)域多用戶端優(yōu)化的目標(biāo)[3]。

結(jié)論：總而言之，對(duì)5G移動(dòng)通信技術(shù)來(lái)說(shuō)，主要是提升移動(dòng)通信效率，提高用戶滿意度，降低運(yùn)營(yíng)成本，節(jié)約無(wú)線資源，提升企業(yè)效益，增加網(wǎng)絡(luò)覆蓋率等加強(qiáng)使用功能。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷成熟，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的爆發(fā)式進(jìn)步，與之相關(guān)的研究也會(huì)隨之而來(lái)，不斷優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、加強(qiáng)智能化通信、提升用戶滿意度、加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)工程與服務(wù)的功能，5G移動(dòng)通信技術(shù)一定會(huì)在人們未來(lái)的生活中不斷覆蓋，不斷精進(jìn)，更好地為人類服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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