5G移动通信技术发展与应用趋势

王越洋 尹君逸 谢浩粮

【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）