5G 移动通信技术发展与应用趋势

2019-01-14傅强

通信电源技术 2019年12期

傅强

（重庆信科通信工程有限公司，重庆 401121）

0 引言

分析移动通信技术的发展现状以及未来技术的应用趋势可知，5G 作为下一阶段移动通信技术应用中的核心技术，已引起了技术研究人员及应用人员的重视。本文基于当前移动通信技术的应用特点、应用现状以及其技术应用产生的影响，简要剖析了5G 移动通信技术的发展与应用趋势。

1 5G 移动通信技术的发展现状及特点分析

1.1 多天线特点

5G 技术作为4G 技术的升级技术，其较之4G 技术的运行应用，主要的技术特点即多天线技术。从普遍的无线通信技术数据传输逻辑进行分析，天线数量的增加，对于其信号的传输速率以及传输质量的提升意义重大，但同时天线硬件的增加也会导致兼容性方面出现问题。因此，5G 移动通信技术的发展，在突破兼容性的基础上，通过阵列布设天线的方式进行多天线传输技术的实施，有效提升了无线数据传输效率。此外，这对于数据传输稳定性的提升，也奠定了良好的基础。

1.2 同频全双工特点

5G 移动通信技术在运行逻辑的架构方面，主要的运行逻辑特点为同频全双工特点。实际运行中，同频全双工特点主要表现为同一信道在运行中能够实现信号的同时接收及发送功能，实现了双向的通信运行及数据传输模式，从根本上提升了信号的传输效率以及信号的接收效率。此外，从基础设施架构、基础能耗方面分析，同频全双工的运行模式降低了硬件架构的运行能耗，对于整体传输信号装置的运行能耗控制也发挥了重要的作用[1]。

1.3 高频传输特点

从信号传输的频段分析，高频传输为5G 移动通信技术应用的主要特点。实际应用中，高频传输主要是通过高频段信号传输的模式进行各类无线数据的传输，有效提升了频谱资源的利用率。同时，通过高频段的信号传输模式应用，也降低了低频段信号传输中存在的信号干扰现象，对于用户的应用体验提升以及技术应用质量的提升发挥了重要的作用。此外，从理论传输速度方面分析，5G 移动通信技术的传输速度，理论环境下达到了10 Gb/s 的传输速度。从当前普遍的个人用户以及商业用户需求分析，10 Gb/s 的数据传输速度，满足了绝大部分的用户应用需求。

1.4 密集网络特点

从5G 移动通信技术的基础硬件架构以及通信传输逻辑进行分析，密集网络特点为其技术发展的主要特点。密集网络特点主要表现为基站设置的密集性、站点分布的密集性以及服务用户单位面积内数量的密集性。理论环境下实现了用户与基站1 ∶1 的分配比例，因此从资源分配、数据传输、覆盖面积、服务范围及数据传输中转的逻辑进行分析，密集网络功能的实现，最大化地提升了硬件设施的运行效率，同时也提升了对频谱的应用效率，使得用户的应用体验得到进一步的提升。此外，从基础硬件设施的架构方面进行评估，5G 技术环境下的密集网络架构在运行中，由于站点间的密度过大、信息传输量过大及设施功率运行较高，因此普遍存在干扰问题。从实际应用效果提升的角度进行分析，未来在5G 移动通信技术的发展应用中，解决干扰问题也是主要面临的技术难点。

1.5 多载波特点

从无线信号的传输逻辑、接收逻辑及运行功率衰减的角度进行评估，信号传输距离越远，其传输的完整性就会出现一定的降低，造成了一定的数据缺失、传输丢包现象，即造成一定的传输失效以及指令执行异常的现象。5G 移动通信技术在应用中，多载波技术特点的发挥，有效改善了该类不良现象。多载波技术在实际运行中通过将载波信号转换为并行的低速子数据流，并入子信道进行其数据的传输，以提升数据传输质量，减少单一信道传输产生的信号衰减以及信号传输延迟。从工业应用的角度进行分析，多载波技术的实现，对于工业生产效率的提升、生产安全性的提升及生产质量的控制，发挥了重要的作用。

2 5G 移动通信技术应用趋势分析

2.1 物联网

“万物互联”为网络技术发展的理想化结果，从其概念的实现基础进行分析，5G 移动通信技术下一阶段的发展应用趋势即为物联网。物联网的发展，对于降低人力劳动强度、提升劳动效率、发挥技术价值及实现社会经济与技术的融合发展意义重大。5G 移动通信技术的发展，则从理论及实践的角度为物联网技术的发展奠基[4]。

2.2 汽车自动驾驶

从当前移动通信技术与工程机械通信技术的融合发展现状进行分析，5G 移动通信技术的发展应用趋势之一即为汽车自动驾驶。当前汽车自动驾驶技术的发展，基于有线通信技术、无线通信技术及智能技术进行应用，从理论的角度进行分析，实现了较为完善的汽车自动驾驶技术。从实际应用的方面进行分析，汽车自动驾驶技术的应用为：在复杂通行环境下，实现的“自动识别，自动驾驶，自动避险，自动控制”技术，而实现“自动化”驾驶运行的基础逻辑，即为移动通信技术和无线通信技术。因此，从普遍的行车安全以及全面普及5G 技术的角度进行分析，通过5G 移动通信技术对汽车自动驾驶中通信技术的升级，实现了数据延迟减少、数据传输效率提升、“车与车”之间的硬件沟通避险以及三维宏观角度的自动化驾驶技术，从技术的角度进一步增强汽车自动驾驶技术应用的安全性，促进其技术的成熟化发展。

2.3 智能电网

我国拥有世界上覆盖面积最广、用户数量最多、复杂化程度最高的供电网络，在超高压、特高压电力技术的发展方面，也是世界领先的水平。基于当前电力技术的发展现状以及未来科技的发展趋势，5G 移动通信技术在智能电网架构中的应用也是未来5G 移动通信技术发展的主要趋势。通过5G 移动通信技术在智能电网架构中的应用，对于实现高效性的电力故障处理、智能性的供电优化以及电力设施的运行能耗控制发挥了积极的作用。此外，5G 移动通信技术在智能电网中的应用，有效降低了电力企业的中间运行成本以及电网运行成本，对于电力企业的实际收益提升发挥了重要的作用[5]。

2.4 云技术融合

随着当前科技的快速发展、市场经济的深化发展及市场行业类型的深度改革，5G 移动通信技术与云技术的融合发展也是未来5G 技术的主要发展趋势。受限于带宽因素、环境因素及数据传输因素的影响，云技术在实际运行中还存在客观性的安全问题以及可靠性问题。从5G 移动通信技术的基础架构特点以及技术运行中的数据传输特点进行分析，其融合云技术进行发展，从根本上解决了数据传输延迟、可靠性低以及安全性不足的问题。此外，5G 移动通信技术在云技术中的融合应用，对于降低云技术的基础运行成本以及网络成本，也发挥了重要的作用[2]。

2.5 硬件直接通信技术

数据的传输应用逻辑为：发送装置发射信号-基站中转-接收装置接收信号。实际运行中，用户间的信号传输质量因设备的运行功率不足以及单位时间内的传输量过大造成的数据传输延迟、数据丢包现象。5G 移动通信技术通过同频全双工、多载波、多天线以及密集网络架构技术的应用，实现了近似于“端对端”的直接通信效果。端对端通信功能的实现，对于数据的传输效率、传输质量提升发挥了重要的作用。5G 移动通信技术在媒体传播中的应用，实现了“全实景”效果，对于单位时间内的传输信息量提升以及传输效率提升发挥了重要的作用。此外，5G 移动通信技术的应用对于考古学的发展、基建勘察行业的发展以及传媒行业的发展起到了重要的促进作用[3]。

2.6 安全技术

在实际发展中，安全性为影响移动通信技术应用质量的主要因素。因此，5G 移动通信技术在安全技术中的应用也是未来技术发展的主要应用趋势。5G 移动通信技术在安全技术中的应用主要为远程安全管理、安全装置集成化管理、消防安装装置智能控制、建筑安全管理及政府安全管理方面的应用。此外，5G 移动通信技术的应用，可有效提升对违法犯罪活动的监管效果，同时对于相关安全数据的处理效率提升以及办公效率的提升也发挥了重要的作用。