5G移动通信技术发展与应用趋势

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  【摘 要】跟随社会经济的不断发展,各领域的交流和联系更加紧密,移动通信技术对此起到了极大的促进作用,因此在社会发展中的地位也愈加突出,其技术水平得到了迅速发展。目前,4G移动通信技术已得到广泛应用,随着社会发展的需求,对移动通信质量提出了更高的要求,所以,5G移动通信技术受到了全球较大的关注。本文将对5G移动通信技术的特点和关键技术进行阐述,分析其发展与应用趋势。
  【关键词】5G移动通信技术;发展趋势;应用趋势
  第五代移动通信技术即5G移动通信技术,简称为5G技术,是基于4G技术建立的最新一代蜂窝移动通信技术[1]。当今网络与信息技术的迅速发展下,人们对移动通信技术有了更多、更高的新要求,促进了移动通信技术向更快速、更高效、更智能化的方向发展,从2G发展到尽头的4G,再到即将实现的5G。相比之前而言,在技术层面有了明显的突破,打破以人与人通信为核心,向人与物通信、物与物通信转变。因此,对其发展与应用趋势的研究具有重大意义。
  一、5G移动通信技术的特点
  (一)速度提升
  如今的快节奏生活与工作,促使人们特别是网络速度要求很高的领域的人员,如见建设智慧城市、智慧家庭等,对网络速度有了更高的要求,同时,提升网络速度一直都是移动通信技术的重点发展方面。5G的基站峰值不低于20Gb/s,然而这仅仅是峰值速度,实际中因各种因素影响,用户的实际体验速度可能有所不同,最大程度地满足用户的网络速度需求,支持VR视频的可能性较高,同时对未来的网络速度高要求行业提供了更多的机遇和可能,。
  (二)网络安全构建
  以往传统通信技术上互联网重视的是信息传输无障碍、速度快,建立开放、自由、共享的互联网。在5G技术基础上,互联网的建设侧重点为智能化,实现信息传输是基础,更重要的是建立社会与生活的新体系和新机制。智能互联网对5G提出的新要求是安全、方便、高效、管理。其中构建安全体系要求重点,对之后的互联网运行有密切性影响。如果智慧家庭系统很容易被攻破,家庭安全将无法得到保障;如果交通驾驶系统被攻破,受人控制,对驾驶人与乘坐人的人身安全造成极大威胁[2]。5G技术加强了安全机制,并不完全开放网络,对部分信息进采取加密措施。
  (三)覆盖广泛
  各行业务的不断发展,对网络的需求变得更多,对网络业务起到了一定的促进作用。以往,在偏远地区尤其是仅少量人居住的地区,并没有对其进行网络覆盖。5G覆盖若能包含这地区,无疑对社会发展具有很大价值,通过部署传感器,充分检测当地的空气质量、环境情况以及地貌特征,为地质学的各项研究提供了大量可靠数据,同时还能降低人力检测资源耗费,避免地势险恶造成的人身事故。另外,在卫生间、地下超市、地下停车场等空间内网络质量较差,或某些空间内网络极不稳定,时好时差,5G的实现,这些问题将得到非常好的改善。
  二、5G移動通信技术的关键技术
  (一)超密集组网
  实施2G技术时,全国网络覆盖仅靠几万个基站就得到实现,在实行4G是就达到了500万个基站,然而5G的时间需要达到每平方公里就有100万个设备,可想而知组网的密集程度。不同的终端对速率和功耗的需求不同,所使用的频率也不同,对网络通信服务质量的要求也不同[3]。因此,各网络之间极易产生相互干扰。超密集部署促使小区边界数据量增加,加之小区的不规则形状以及用户的频繁切换,要想满足其移动性需求,将要求新的切换算法。因此,密集的、复杂的、异型结构的多用户网络若想保持平衡、稳定,仍需要不断完善算法。
  (二)新型无线技术
  多入多出系统:该技术从2×2提高了4×4。设备空间有限,若要容纳很多天线极不现实,则需要基站端叠加多入多出系统。目前,基站端能容纳的天线数量最多256根,通过二维排布,可实现3D波束成型,进而促使信道容量的提高。频谱共享:将5G扩展到多个维度,实现超大容量、使用更多频谱、支持系部署场景。为运营商提供了机遇。毫米波:5G技术将首次使用24GHz以上频段的毫米波,极大程度地提高了数据传输速度和容量。
  三、5G移动通信技术的发展与应用趋势
  (一)实现云端化
  工作、学习中会经常用到移动硬盘,确实能够对转移数据或传输数据提供了很大便捷,但经常出现因对其保管不妥善或硬盘被损坏,导致数据、资料、文件丢失,这无疑给人们带来了许多麻烦。5G的广泛覆盖和支持下,硬盘将逐渐被云盘取代[4]。相对硬盘,云盘具有更多优势,用户将没有文件或资料被病毒感染的忧虑,超大的储存容量可满足用户的容量需求,由于云盘并不是实物,因此不会出现丢失的情况。云端化的实现将会加大移动数据的业务量,5G技术能够满足更高的运行速度和质量要求,提高用户的体验满意度。
  (二)实现自组织网络
  自组织性网络是5G的重要技术,实现自规划、自配置、自愈合以及自优化。自规划:动态执行网络规划,满足系统的业务检测、容量扩展以及结果优化等的需要。自配置:实现即插即用,安装简易、成本低廉[5]。自愈合:系统自行进行检测,并自动对检测到的问题进行解决,降低系统维护成本,因为自愈合能快速检测问题、快速排除障碍,把对用户体验以及网络质量的影响降到最低。将自组织网络技术应用其中,在网络效率和网络维护方面具有更大的优势,同时能够有效减少运营支出和成本,目前自组织网络中的各项自动化操作还需要增强相互之间的协作性。
  (三)实现网络互联
  在传统的通信中,终端有限,电话、手机等仅按人进行定义。5G时代的到来,将对这一方面做出极大改变,终端将不再按人来定义。5G技术在数据处理上,有更高的效率和吞吐量。在未来,不仅只有手机接入到网络终端,生活中的很多物品都有接入网络的可能性,比如眼镜、门锁、家电、汽车等[6]。逐渐实现家庭智慧化。未来可能会实现远程医疗、虚拟现实、无人驾驶、智慧化城市等。政府可对城市的发展、社会的建设实施有效的监督与管理,能够及时作出预防不良发展策略,进而社会更高效地发展。
  四、结语
  5G通信移动技术具有高速度、覆盖广、功耗低的特征,有巨大的市场发展前景,同时,与传统移动通信技术相比较,服务性能更高,对用户体验的完善赢得了大量消费者的认可。目前,乌镇区已率先实现了5G商用网络的覆盖,预计明年众多地区将实现5G覆盖。在未来,5G技术将不仅提高人与人之间的通信效率,在云端化和万物互联方面将实现重大突破,尤其是云端化发展,将实现更高效的无线资源管理、海量数据流的高效传输。总之,在科学技术的发展和社会的进步中,5G网络终端不仅针对手机,还有家电、无人驾驶、公共设施设备等,提高人们生活水平,推动产业经济发展,加快社会发展脚步。
  参考文献:
  [1]曾剑秋.5G移动通信技术发展与应用趋势[J].电信工程技术与标准化,2017,30(2):1-4.
  [2]李显松.5G移动通信技术及未来发展趋势[J].数字通信世界,2018,No.162(6):82.
  [3]廖溢宏.5G移动通信技术的发展与应用趋势[J].通信电源技术,2018,35(9):187-188.
  [4]刘志云.5G移动通信技术发展与应用趋势研究[J].无线互联科技,2018,15(15):8-9.
  [5]张红福.浅析5G移动通信技术及未来发展趋势[J].数字通信世界,2017(6):83-84.
  [6]马力君,李世成.浅析5G通信发展趋势与若干关键技术[J].中国新通信,2017,19(18).
  (作者单位:河南黄河河务局信息中心)
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