基于5G通信技术应用及未来发展趋势

郭敏杰

【摘要】人们对生活水品的要求的提升，推动着现代科学技术的不断发展，较为明显的特点是各式各样的电子产品充斥在在各个领域。而现代技术的发展则有效的带动了通信技术的发展，随之而来的信息化也一步步提高。各式各样的电子产品越来越智能，大家对网速的要求也越来越高，当前的4G已经无法满足用户们的需求，5G便孕育而生。5G相较于4G而言，那是天差地别的变化。首先，5G的传输速率比4G提高了很多倍;其次，5G的传输容量更大，数据传输的有效性和可靠性更是上了一个台阶，延迟性也更好地解决了。5G的到来将推动各个领域的发展，同时也将在智能家居，智能医疗，智能服务等领域来提高我们的生活水平，改善我们的生活质量。这将是一场技术的变革，是一个能推动全世界经济变化的机会。

【关键词】5G通信技术应用;未来发展趋势

中图分类号：TN92                文献标识码：A               文章编号：1673-0348（2020）010-001-03

[Abstract：the]improvement of people's requirements for living water products promotes the continuous development of modern science and technology， which is characterized by a variety of electronic products in various fields. The development of modern technology has effectively promoted the development of communication technology， and the information technology has been improved step by step. All kinds of electronic products are becoming more and more intelligent， and people have higher and higher requirements for network speed. The current 4G can not meet the needs of users， and 5g is born. 5g compared to 4G， that is a very different change. First of all， 5g transmission rate is many times higher than 4G; second， 5g transmission capacity is larger， the effectiveness and reliability of data transmission is a step up， and the latency is better solved. The arrival of 5g will promote the development of various fields， at the same time， it will also improve our living standards and quality of life in the fields of smart home， intelligent medical care， intelligent services and so on. It will be a technological change and an opportunity to drive economic change around the world.

[Key words] 5g communication technology application; Future development trend

现代社会经济和技术的快速发展是以通信工程技术的快速发展为基础的。通信工程彻底改变了人们传统的日常通信方式，“地球村”成为现实。随着我国经济和科技的快速发展，一些通信工程技术新产品的研发提出了更高的要求，尤其是传输技术在通信工程中的应用，这主要推动了新技术产品和技术的发展。工作和学习更加方便快捷，大大提高了产品的生产效率，推动社会更加自动化和智能化。

1. 通信传输技術的种类

通信传输技术发展到现在已经有很多种类型，信息的传送方式也是多种多样的，主要有，移动通信、数据通信、光纤通信（如图1所示）。

1.1 移动通信

移动通信是指移动用户与移动用户之间或移动用户与固定用户之间进行的通信，即双方至少有一方在移动中进行信息的传输和交换。移动通信的开端是在1897年，马可尼在陆地和一只拖船之间实现了用无线电进行消息的传输。迄今为止，移动通信已有100多年的历史了。近30年来，移动通信的发展极为迅速，已广泛应用于人民生活的各个领域之中。

移动通信的特点：①移动通信是在复杂的干扰环境中运行的;②移动通信完成信息的传输必须利用无线电波;③移动通信设备主要是移动台，必须适合在移动环境中使用;④移动通信系统的网络结构多种多样，网络管理和控制必须有效;⑤移动通信可以利用的频谱资源非常有限，而移动通信业务量的需求却与日俱增。

1.2 光纤通信

中国古代便有光通信，大家熟知的“烽火戏诸侯”白天燃烟、夜里举火。可以说这是世界上最早的光通信了。贝尔发明的第一个光电话开启了现代光通信。然而，这种利用大气作为光信道，光波的传输容易受到天气的影响。因而光纤通信在人们的不断努力下诞生了。

光纤通信的优点：

①光纤的容量大;②保密性能较好;③体积小、重量轻;④中继距离长且损耗较低;⑤节约原材料且不受资源限制;⑥抗电磁干扰能力强（不易受天气影响）。

光纤传输由光源（光信号传输设备）和传输介质（光纤）加探测器（信号接收设备）三部分组成。光纤非常薄，其传输速率比铜线高得多。对于相同的传输信息，光纤所占的空间要比铜缆小得多。光纤技术广泛应用于语音、视频和数字电视，以及工业、商业、交通等领域。

1.3 数据通信

数据通信的定义是指使用数据传输技术，根据通信协议在两个功能单元之间传输数据信息。它可以实现计算机之间、计算机与终端之间、终端之间的数据信息传输。用于数据通信的终端设备可以是计算机或计算机以外的通用数据终端。数据通信是一种把计算机技术和通信技术结合起来的新型通信方式。

数据通信的特点：

①通信持续时间差异较大。②数据通信具有灵活的接口能力。③数据传输的准确性和可靠性要求高。④数据通信实现的是机与机之间的通信。⑤传输速率高，要求接续和传输响应时间快。

2. 5G通信技术的特点

2.1 信息传输速度快

在数据和信息传输速率方面，5G通信技术远远超过4G通信网络。从理论上讲，在连续的广域覆盖和高移动性的条件下，5G通信的最大传输速度可以达到10Gbit/s，有效地解决了信息传输延迟的问题，5G移动通讯技术相比于4G技术的网络峰值而言，可以放大到十到一百倍。

2.2 运行能耗成本低

经济价值凸显相比于目前的4G网络，5G通信技术由于能耗低，在相同的能耗条件下能够实现更快的数据传输效率，有效体现了5G通信在节约能源成本方面的优势，突出了其经济价值。

2.3 资源利用率高

5G通信技术实现了对高频频谱资源的有效开发和利用，极大地提高了无线电波的穿透性和通信安全性。在5G通信技术的支持下，结合光缆技术、无线宽带、有线宽带和移动通信技术，提高5G移动通信资源的利用率。5G移动通信技术具有支撑规模大、链路数量多的特点。在较短的距离内，甚至可以同时进行100万次网络通信工作，极大地满足了我国当前网络用户的巨大需求，能够满足不同用户的网络通信需求。例如，通信过程中对信息传输中断和快速传输的要求。

2.4 技术系统强

传统的点对点数据传输模式难以满足用户对网络信息和资源的需求。然而，5G通信技术的出现有效地实现了多点、多面、多面数据传输，满足了人们对网络流量的更大需求。基于可持续发展和绿色发展的时代理念，5G网络比4G网络节省更多的资源，符合绿色可持续发展的方向。在5G网络的理想状态下，通过节能设计，网络的能效需要提高100倍以上。

3. 未来5G发展趋势

3.1 云计算技术

5G通信技术的实现很大程度上依赖于智能技术，包括云计算、大数据等互联网技术。有了这些智能技术的数据支持，5g通信技术可以拥有一个完整的云计算平台，进而实现大型服务器、交换网络和路由器的数据连接。在此基础上，5G通信中心数据库就可以进一步实现移动通信数据的高频共享。新型网络架构技术的主要类型是云架构技术和无线网络技术。借助云计算和大数据理论，新的网络架构技术可以实现5G通信技术的高效信息传输，降低无線网络的运行成本，为5G后期的通信运维提供便利。

3.2 远程控制技术

在5G通信技术的信息传输速度快、资源利用率高、覆盖范围广、高可靠低时延连接技术支持下，可以很方便的实现远程手术、无人驾驶等。

3.3 物联网

物联网产业是在科学技术不断发展、人民生活水平不断提高的基础上发展起来的。随着科学技术的进一步发展和人们需求的增加，并将继续发展，物联网的发展潜力是无限的，它涉及的领域十分广泛。它不仅包括各种实体交易的网上购物服务，如服装和家具，还包括在线直播和在线上课等。通过5G技术的应用，可以提高消费者使用的网络覆盖和信息传输速度，节省消费者的时间，提高消费者的交易满意度。同时，5G技术还可以促进产业信息化的发展，改善企业内部生产条件，促进企业内部生产链的进步，为产业发展提供各种先进的技术支持。

4. 结束语

5G通信技术是科学技术发展的产物，具有信息传输速度快、运行能耗成本低、资源利用率高、覆盖范围广等特点。5G的的逐步全面覆盖投，将大大提高网络用户的生产和生活便利程度。生产效率和管理效率也将会大大提高，与此同时管理和生产成本都将有效地减少。同时，5G通信技术在物联网行业的应用，将有助于推动物联网产业链的发展。随着5G通信技术的发展，我国的信息技术走在了世界的前列。我国还应加强对移动通信技术核心网络的研究，以服务于各类产业的发展和我国科技发展的进步。

参考文献：

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[2]赵振龙.5G移动通信的发展探析.数字通信世界.

[3]王毅，陈启鑫，张宁，等.5G通信与泛在电力物联网的融合：应用分析与研究展望.电网技术.

[4]丘鼎.5G移动通信网络关键技术探讨.通讯世界.