5G万物互联的时代大背景下移动信息技术发展研究

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  摘要:5G虽然已经取得了阶段性的进展,但其实还处于初级阶段,目前只提升了网络速率,实现了高带宽,而对于低时延、海量连接,目前还刚开始,将赋能垂直行业应用,万物互联,进而推动整个社会向智能化、信息化转型,5G仍然任重而道远。本文根据足总和多年工作经验,对5G万物互联的时代大背景下移动信息技术发展进行了详细的阐述和分析,供大家参考和借鉴。
  关键词:5G;互联;时代;移动信息技术;发展
  1、发展背景
  近年来,第五代移动通信系统5G已经成为通信业和学术界探讨的热点。5G的发展主要有两个驱动力。一方面以长期演进技术为代表的第四代移动通信系统4G已全面商用,对下一代技术的讨论提上日程;另一方面,移动数据的需求爆炸式增长,现有移动通信系统难以满足未来需求,急需研发新一代5G系统。
  5G的发展也来自于对移动数据日益增长的需求。随着移动互联网的发展,越来越多的设备接入到移动网络中,新的服务和应用层出不穷,全球移动宽带用户在2018年有望达到90亿,到2020年,预计移动通信网络的容量需要在当前的网络容量上增长1000倍。移动数据流量的暴涨将给网络带来严峻的挑战。首先,如果按照当前移动通信网络发展,容量难以支持千倍流量的增长,网络能耗和比特成本难以承受;其次,流量增长必然带来对频谱的进一步需求,而移动通信频谱稀缺,可用频谱呈大跨度、碎片化分布,难以实现频谱的高效使用;此外,要提升网络容量,必须智能高效利用网络资源,例如针对业务和用户的个性进行智能优化,但这方面的能力不足;最后,未来网络必然是一个多网并存的异构移动网络,要提升网络容量,必须解决高效管理各个网络,简化互操作,增强用户体验的问题。为了解决上述挑战,满足日益增长的移动流量需求,亟需发展新一代5G移动通信网络。
  2、5G对经济社会的贡献
  随着通信进程的深化,5G技术推动了移动互联网、物联网、大视频、大数据、云计算、人工智能等关联领域裂变式发展、为各个领域赋能,带动形成全社会广泛参与、跨行业融合的5G大生态,为国家竞争力提升、社会转型和行业升级注入强劲动力。
  3、5G、物联网、大数据方向的趋势
  随着5G标准的落地,物联网将迎来更多的发展机会,而物联网发展是导致大数据的主要原因。随着大数据的发展,机器学习、计算机视觉、自然语言处理以及机器人学等人工智能领域也迎来了新的发展机遇。从这个角度来看,5G、物联网、大数据存在紧密的联系。物联网从体系结构上可以划分为六个组成部分,分别是设备、网络、平台、分析、应用和安全,其中安全覆盖了其他五个部分,物联网是产业互联网建设的关键。
  大数据是物联网、Web和传统信息系统发展的结果,大数据注重数据的价值化操作。当前的大数据已经形成了一个初步的产业链,包括数据的采集、存储、安全、分析、呈现和应用。5G提供了基础的通信服务支撑,在4G的基础之上进一步提升了数据的传输速率、提升了容量支持,同时在安全性上也有了一定程度的提升。随着5G通信标准的落地,产业互联网发展的大幕也在徐徐拉开,而物联网、大数据、正是产业互联网的核心技术组成,这些技术都有广泛的发展前景。
  即使这样,5G也仅仅只是开启的第一步eMBB场景的非独立组网,独立组网仍然还在推进中,至于 mMTC和 URLLC场景,还仍然停留在试验阶段,对5G相关的人才需求,缺口仍然十分巨大,5G人才势能,远未释放。
  4、5G万物互联的时代大背景下移动信息技术发展
  4.1 5G促进CT&IT&OT的融合
  CT是指通信技术,Communication Technology,从电报、电话的发明,到不断的演进,到移动通信技术走向民用,我们通常所说的2G\3G\4G\5G等就是传统的CT业,也俗称为电信业,电信技术。在目前来说,CT业的企业又分为运营商、通信设备、通信服务支持等,运营商在国内中国移动、中国电信、中国联通,以及新获得5G牌照的中国广电,通信设备包括:华为、中兴、爱立信、诺基亚、大唐以及配套的天线、小基站、光通信等一系列厂商,还有包括手机终端类的企业;而通信服务类则包括中国铁塔、中通服等各类提供通信服务类的企业。IT即信息技术,Information Technology,IT业在传统上来说是依据计算机业发展而来,包括涉及到计算机的软硬件企业也被称为是IT业企业,包括我们熟悉的英特尔、微软、IBM、思科以及国内的浪潮、联想等,而由此发展起来的互联网企业(包括移动互联网企业),也逐渐纳入到了IT业,例如国内的BAT,国外的谷歌等。OT是操作技术,Operational Technology。传统在工业领域里的操作,机械领域的操作技术等。
  而5G时代的来临,工业4.0也来临,CT、IT、OT领域之间已经密不可分,5G标准中引进了大量的IT技术,例如5G核心网的NFV/SDN,网络虚拟化、软件化,普通的服务器已经可以承担,而在接入网层面openRAN等技术也迅猛发展,而CT与IT的融合,最终又将服务于垂直领域,物联网、车联网、云计算、人工智能、边缘计算、智能工业等,IT、OT、CT将在未来紧密的融合在一起,成为一个整体。
  4.2移动互联网的快速发展
  5G通信技术是接下来发展的趋向,也将成为新一代的的移动通信系统。每一代网络的出现与应用都是对移动网络技术进步的充分肯定与证明。为进一步促进移动网络技术发展,加快新一代5G移动网络的来临,有需要对5G移动网络应用现状与发展趋势进行关注与分析。5G是未来十年的发展方向,在2020年以后将成为第五代的移动通信系统。根据以往的移动通信技术发展的规律分析,5G应具有着超高的频谱利用率及利用能效,在传输速率和资源的利用效率方面,将比现今的4G技术有一个高度和质的提升,在其无线信号的 覆盖性能、传输时效、通信安全及用户体验方面也将会有明显的提高和进步。5G移动通信技术和其他无线移动技术有着深入的联系和结合,形成了新一代的全面性的通信网络。满足未来十年互联网移动通信网速的1000倍要求。未来5G移动通信还须很强的灵活性,可实现自动化和智能化的网络调整。
  移动互联网的快速发展是推动5G移动通信技术发展的主要动力,移动互联网技术是各种新兴业务的基础平台,目前现有的固定互联网络的各种服务业务将通过无线网络的方式提供给用户,后台服务及云计算的广泛应用势必会对5G移动通信技术系统提出较高的要求,尤其是在系统容量要求与传输质量要求上。5G移动通信技术的发展目标主要定位在要密切衔接其他各种无线移动通信技术上,为快速发展的网络通信技术提供全方位和基础性的业务服务。
  4.3 5G移动通信发展趋势
  随着互联网技术、信息技术的不断发展,5G移动通信技术也逐渐形成并发展起来,移动通信技术的发展也将推动其他技术的发展。目前,我国5G移动通信系统是由移动通信技术与无线技术两种技术形成的。因此5G移动通信技术的信息传输速度、信息传输质量均较高,未来5G通信技术将在无线传输速度、智能化通信系统及吞吐率、无线通信频率这几方面得到长足发展。5G通信技术在发展过程中将呈现以下特征:第一,更为重视用户体验度,5G通信技术更为重视通信网络信息传输效率、信息吞吐量、3D等能力的发展及改革。第二,可有效提升网络性能,使网络可满足不同用户的需求,同时有效提高通信系统性能。第三,随着5G移动通信技术的发展,网络覆盖率也将不断提升,因此需不断优化通信系统设计目标。第四,科学利用高频段频谱资源,这对推广5G移动通信技术具有重要意义。第五,保证5G移动通信网络可灵活配置,運营商可通过分析、观察用户流量使用情况,进行科学调整,如此才可提升资源利用率,降低企业成本。
  5、结束语
  5G移动通信技术发展趋势,在移动通信领域掀起了新一轮的竞争热潮,加快5G技术的研发应用,力求在5G通信领域的商业竞争中脱颖而出,已经成为各国信息领域发展的重要任务。5G移动通信技术,必将会得到空前的发展,并给社会的进步带来前所未有的推动力。
  参考文献:
  [1]基于5G网络的物联网通信技术及面临的挑战[J].林超毅.信息与电脑(理论版).2020(12)
  [2]基于物联网背景的5G通信技术运用分析[J].闵璐.电子世界. 2020(09)
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