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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(lái)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(wú)線(xiàn)覆蓋性能、系統(tǒng)安全性和用戶(hù)體驗(yàn)都非常好,目前世界各國(guó)已經(jīng)開(kāi)始探究5G技術(shù),將5G技術(shù)作為本國(guó)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(guó)必須重視創(chuàng)新5G技術(shù),利用5G移動(dòng)通信技術(shù)來(lái)支撐本國(guó)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(lái)發(fā)展趨勢(shì)做了簡(jiǎn)要分析,并針對(duì)我國(guó)國(guó)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(lái)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(lái)信息社會(huì)的高速變化。在未來(lái),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(lái)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(guò)不斷的研究和試驗(yàn)發(fā)展起來(lái)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(guò)5G技術(shù)用戶(hù)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(yíng)商的數(shù)量來(lái)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(hù)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(wèn)題,這也是未來(lái)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(mǎn)足用戶(hù)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(ài)。移動(dòng)通信從最開(kāi)始的愿景規(guī)劃開(kāi)始到后來(lái)的技術(shù)研發(fā)經(jīng)過(guò)大概10年的時(shí)間,從每一次的周期開(kāi)始,誰(shuí)能搶先獲得新型技術(shù)誰(shuí)就可以在大洗牌中獲得優(yōu)勢(shì)。2013年初,我國(guó)專(zhuān)門(mén)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(guó)通信業(yè)來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)非常重要的決議,直接關(guān)系到我國(guó)通信業(yè)能否和世界上其他國(guó)家同步。當(dāng)然,歐盟等國(guó)也不甘落后,先后開(kāi)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(lái)看,未來(lái)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(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
無(wú)線(xiàn)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(lái)調(diào)制多載波,這樣一來(lái)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???,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(wèn)題也應(yīng)當(dāng)采取多載波技術(shù)來(lái)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(xiàn)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]??梢詫?shí)現(xiàn)在同一時(shí)段給更多用戶(hù)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(wú)線(xiàn)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(guò)想要在未來(lái)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(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)
無(wú)線(xiàn)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(chēng)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(shuō),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(kāi)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(wú)線(xiàn)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(guó)在應(yīng)用該項(xiàng)通信技術(shù)時(shí)還存在很多問(wèn)題,雖然有關(guān)工作人員也一直在研究有線(xiàn)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(hù)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(yíng)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(guó)的可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略。從我國(guó)的發(fā)展前景來(lái)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(hù)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(hù)獲取信息的延時(shí),給用戶(hù)帶來(lái)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(mǎn)足不同用戶(hù)的特殊化服務(wù)要求,是未來(lái)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(wú)線(xiàn)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???,可以更好地滿(mǎn)足不同用戶(hù)的不同需求,給用戶(hù)帶來(lái)更好的體驗(yàn)。因此,世界各國(guó)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(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)的應(yīng)用是未來(lái)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(lái)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(guó)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(lái)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(méi)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(kāi)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(shuō)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(lái)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(lái)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(kù)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(wèn)題。
6結(jié)語(yǔ)
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(lái)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(lái)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(guó)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(mǎn)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(méi)有實(shí)現(xiàn)大范圍的推廣使用,因此有關(guān)部門(mén)應(yīng)該結(jié)合我國(guó)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(guó)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