浅谈通信技术发展及5G时代的进步

李思

摘 要：在3G网络和智能手机开始普及的时代，随着用户数量的急剧增加和对流量需求的增加，4G应运而生。在4G发展迅速到了今日，5G逐渐登上历史舞台。5G让万物互联，5G让网速迅速提高，5G正在逐渐走入人们的视野。本文主要介绍通信技术的发展进程，并对5G技术进行简单的分析和未来的展望。

关键词：发展进程;5G;通信;应用

一、通信技术发展进程

无线通信是指多个节点间不经由导体或缆线传播进行的远距离传输通讯，利用收音机、无线电等都进行无线通讯，在移动中实现的无线通信又称为移动通信。从“大哥大”到智能手机的普及，再到视频通信，自移动通信技术迅猛发展以来，每十年都会出现一次移动通信的技术性革命变化。移动通信技术的发展不断改变我们的生活方式，加快信息产业的创新发展，促进经济发展，使时代发生天翻地覆的改变。

1G，即第一代移动通信系统，是模拟蜂窝移动通信。模拟通信，其抗干扰性能差，只是简单的使用FDMA技术，因此频率复用度、系统容量较低，只能用于简单的语音传输，满足最原始的需求。到了2G时代，2G从模拟通信进化到了数字通信，使用了更多的多址技术，包括TDMA和CDMA，效率大大提高。这时候手机主要用于通话，不再只是用于语音、短信的“大哥大”了。随着对上网要求的提升，2G已经不能满足人们的需求。到了3G时代，3G相对于2G来说主要是采用了CDMA技术，扩展了频谱，提高了频谱利用率，提升了速率，更加利于网络业务，用户可以在全球范围内进行数据漫游。到了4G时代，4G技术在3G的发展基础上，使用OFDM技术将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到每个子信道上进行传输，大大提升了信号的传输速度。4G系统能够以100Mbps的速度下载，上传的速度可以达到20Mbps。4G通信运用了多输入多输出MIMO技术，在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，从而改善了通信质量。

二、5G通信技术的特点和应用

2019年6月6日，工信部向中国移动、联通、电信发放5G牌照，也标志着5G技术迈进了一个新的台阶。虽然现在没有正式面向大众使用，但是5G正在慢慢走进大众的视野，我们对5G的期望也变得越来越高。我们的时代朝着数字化、智能化前进，5G技术就是我们不断进步的连接点。现在全球各个国家都在不断改进和发展5G技术，不断强化产业布局，争取领先地位，抓住竞争优势。

1、特点

整个人类社会的需求都在不断督促着5G技术的进步，每一个时代都有当时通信技术的鲜明特点，反映了当时科技的先进程度。到了第五代移动通讯技术时代，5G通信中运用了F-OFDM技术、小基站技术和全双工技术，进一步提升了灵活性和频谱利用率，实现在频域和时域的资源复用，将保护带宽降到了最小，可以提供10Gbps以上超高带宽。4G技术的频段最高频率的载波是在2GHz附近，因此可用频段只有100MHz。目前的大多数通信都工作在低频段，虽然低频段传播性能好，但是这种宝贵频带资源有限，容易造成频段拥挤，导致用户连接易受到干扰和连接中断。5G技术大规模使用多天线MIMO技术，使得一个基站可以同时向多个用户发送和接受不同的信号，因此可以实现更大信息数据承载量，流量密度和用户连接数密度也都达到了史无前例的提升。5G技术使用了毫米波技术，可以成倍得提高带宽和传输速率，速率可达100M至1Gbps;网络时延也会大幅度降低至毫秒级别，可实现小于5ms，真正实现万物互联，带来智能化的全新体验。5G技术使用一个大型服务器，组成云计算的计算平台，可以实现超大容量资源储存和快速云计算，按照网络实时情况进行资源分配调整。

2、应用

5G不断发展从我们的视觉、听觉、触觉等方面深入，渗透到制造业、工业、交通等行业领域，大力促进经济发展，提高生产力水平。在5G时代真正到来的时候，我们的日常生活将会有全方位的提升和改进，网络将会覆盖日常生活的方方面面，带来身临其境的体验。在智慧经济方面，根据《5G经济社会影响白皮书》的预测，近十年间，5G技术将大幅度促进直接经济和间接经济的迅速发展，提供相关就业岗位，增加就业机会，推动行业转型。无人驾驶技术现在逐渐成熟，随着网络时延的降低，系统处理突发事件的反应时间逐渐缩小至ms级别，因此无人驾驶技术更加安全可靠，实现实际路况、车辆和人的实时动态连接。在智慧医疗领域，医生患者可以通过全方位高清视频进行移动远程实施诊断，传授急救知识，提高生存率。一线抗震救灾，急救车、无人机等和5G网络相结合，可以开展更好的应急救援服务，探索生命迹象，传播灾后状况都变得快准狠。在智慧城市领域，监控设备可以和5G相结合，提供更清晰更实时的画面，消灭监控死角，加快新时代法治社会和和谐社会的发展。在智慧农业层面，农民可以使用物联网技术来优化农业生产过程，如节水灌溉、定位施肥、农作物监测、家畜分布等，减少农民工作强度，促进现代化农业发展。在智慧教育领域，随着5G发展提升了AR体验，老师能够将这些新型技术和教育技术相融合，学生可以在教室里游览世界，进行虚拟考察;进入细胞内部，增强空间感和立体感，与传统教育方法相比，这种新型教学方法，可以有效提高学习效率。

三、结语

科技发展无止境，5G技术目前处于发展阶段，在其成熟的关键阶段，会有更多更新更深入的应用。目前，5G的发展形式不断影响着全球移动通信领域的发展局面，其发展会产生巨大的经济效益和战略意义，因此全球各国都在争相开发新技术，探索新领域，希望走在世界通信技术的最前列。新技术的产生不会一蹴而就，我国早已将“科技强国”放在发展前列，在信息技术发展方面绝对不会落后，因此需要我们新时代人才不断进步，创新发展，为我国做出贡献。相信在不久的将来，我國会率先全面迈入5G时代。

参考文献

[1]龙小虎.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J].中国科学，2015（04）：12～19.

[2]池翰贞.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J].通讯世界，2018（01）：15-16.