5G移动通信技术发展与应用趋势

杨健 刘波

【摘要】5G技术是第五代移动通信技术，此项技术的诞生和推广极大地提升了网络数据传输效率，真正扭转和改善了传统4G技术的不足，譬如：系统通信传输速率低、信息不能得到更好的安全保障、视频观看卡顿现象严重等等。因此由于5G技术具有诸多的优良特点，促进了5G技术在我国各个行业当中的广泛应用。现如今许多发达国家都纷纷开展了5G技术的研发和运用，有相关研究资料显示，在未来的几年，5G技术必将全面地进入到移动通讯领域和相关市场当中，且能够实现大范围的推广和应用，我们能够在5G的世界当中畅享网络的各类资源，感受网络的美好体验。而本文则是对5G移动通讯技术的发展以及未来的应用趋势进行了分析和探寻，希望能够为从业人员开展相关工作提供一些帮助和借鉴。

【关键词】5G移动通信；关键技术；发展趋势

中图分类号：TN92                            文献标识码：A                            DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2023.08.008

目前，伴随着我国互联网技术和电子信息技术的不断良好发展，我国的各个行业都是通过运用网络资源，建立起了更加健全且完善的产业链条，极大地促进了我国各个行业的蓬勃发展。且各个行业依托于网络，实现了蓬勃发展，但是网络的数据传输的速率和信息的安全稳定性，则是与移动通信技术存在紧密的关联。5G技术的诞生则是促进了网络传输速度的提升，也保障了网络的安全性。因此要不断的探寻5G移动通信下的若干关键技术以及未来的5G移动通信的应用与发展趋势，促进5G通信技术更好地融入到我国各个行业的发展领域之中，并助推我国社会主义经济建设更加的繁荣与昌盛。

1. 5G移动通信概述及特点

5G通信网络被称为第五代移动通信网络，此项技术主要建立在4G通信技术基础之上，不断发展和探索而产生的，5G技术的产生极大地提升了4G网络的传输速度，且其速度是4G网络传输速度近百倍，甚至更多。换言之，用户在4G网络当中需要使用几十分钟或者几个小时才是能够下载成功的高清电影，若使用5G网络仅仅只是需要几秒钟便可以完成。因此5G技术一经推出便受到了社会各界，乃至全球的瞩目和持续关注，其可以在每秒钟以1G的速度传输信息和数据，这样为社会的发展、经济的建设提供了无限的助力和便利条件。据全球电信运营商预判，在未来的5年当中5G技术必将全面地进入到移动通讯领域和相关市场当中，并且能够实现大范围的推广和应用，我国的人民能够在5G的世界当中畅享网络的各类资源，感受网络的美好体验。其优点是具有可靠的性能、极高的频谱效率，而且不受区域曲线，能够为用户提供更多的业务体验，譬如：高清视频或者虚拟显示等等。5G技术的相关应用优势体现为以下几个方面，具体介绍详见如下。

首先是具有较高的使用效率，相对于4G技术来说，5G技术的使用效率和使用能力更加出色和突出；其次是极大地提升了信息的传输质量，让信息的传输安全性也得到极大的提升。对比4G技术，5G技术传输质量更加的出色，具有极强的时效性；第三是提升了用户的网络体验，传统的4G移动通信技术其收费较高，而且网络传输速率不够稳定，而通过应用5G技术可以提升网络传输稳定性和网络信息传输速度，并且减少了网络收费，这样能够给予用户更好的网络畅游体验；第四是具有极快的传输效率，并且实现了智能化，由于5G技术具有极快的传输效率，而且其具有明显的智能化优势，这样极大地满足了用户的网络需求，并且使移动通信技术使用范围得到拓宽，这样让5G技术使用效能得到进一步的增加；第五是体现在其他方面，为了能够提升网络的覆盖率，需要运营商提升网络建设的相关标准，并合理地分配和调整网络资源，节约了网络通信的成本，而且由于5G技术具有较高的性能指标和应用标准，同时也促进了网络基站建设的良好发展。

2. 5G移动通信下的若干關键技术

2.1 高频段传输技术

现阶段通信系统的频段是低于3GHz的，但是伴随着科学技术的不断进步和发展，我国通信系统当中的用户数量和网络流量也是在不断提升，面对此种情况，现阶段我国的频段是不能满足社会发展的需要，而且存在频谱资源明显不充足的现象。而通过5G技术的运用是可以实现高频段的运用，提升数据传输水平。原因是高频段传输技术的运用，能够促进投入大量的天线设备和通信基站设备，这些设备在通信系统当中能够将频谱资源严重短缺的问题形成很好的化解，由此不难看出高频段传输技术其优点是较为突出的，其对于移动通信的发展会有极大的促进作用。

从目前的相关技术的发展情况来看，高频谱传输技术其所存在的缺陷还是较为明显的，譬如：其自身传播距离相对不够宽泛，而且其受到天气影响较为严重，这样就导致其在传输速度方面会受到天气影响，有降低的现象。因此在未来5G技术应用和推广过程当中，依旧是需要探索更加优良的高频段传输技术，实现相关问题的有效解决。

2.2 多天线传输技术

现阶段5G移动通信技术其发展的主要焦点，是聚焦在提升频谱利用率方面，最理想的目标是期望将现阶段的频谱利用率实现全面的提升，并且要达到目前利用率的十倍以上。结合现阶段5G移动通信技术的整体发展状态来看，必须要积极地利用天线传输技术，提升无线信号的覆盖率和相关传输性能，减少用户在上网过程当中所受到的不良干扰。

现阶段多天线技术是2D的形式，但是5G移动通讯技术，其整体的发展方向是向着3D形式，不断演变的如此也实现了。信息传播频率以及频谱利用率全面提升。还有在5G移动信技术发展过程当中过积极地引入有源技术，可以最大化地实现天线数量的有效增加，通过相关研究可以看出及天线数量可以扩展到128根。在5G移动通信技术发展过程当中，还可以衍生一种减少用户之间相互干扰的技术，此项技术被命名为3DMIMO技术，通过运用此项技术也能够实现无线信号覆盖性能的有效提升。

2.3 密集网络技术

相较于4G通信技术来说，5G移动通讯技术的发展存在着更大的流量。为此，需要建设更加密集的网络系统，这样才能够保障数据的传输更加的高效、稳定。目前在我国的5G通信网络构建过程当中，我国积極地建设密集网络的手段，实现数据流量有效处理，并保障了数据运输的安全稳定性。而且必须说明的是，相较于传统的网络承载技术来说，密集的网络更加的灵活，所能传递的数据更多。

2.4 毫米波通信技术

在5G技术运用过程当中，为了实现通信波长以及相关频率的减少，要积极地采取毫米波通信技术，之前此项技术的运用依旧处于起步阶段，而且毫米波的使用也没有得到大范围的推广。虽然我国在毫米波技术研究和开发领域当中，取得了阶段性的突破，但是在此项技术与5G技术开发应用过程当中，还需要不断的钻研、探索。相信在未来通过此项技术的运用，能够实现数据传输速率大范围提升，而且也为5G技术的良好发展提供更多的助力。

3. 5G移动通信的应用与发展趋势

首先，5G移动通信应用趋势是体现为与原有移动通信技术的完美融合。近些年来，伴随着我国社会经济的不断良好发展，我国人民的生产生活对于移动通讯技术提出了更高的标准要求。而通过5G移动通讯技术的运用，能够突破传统移动通信技术的束缚，全面提升速度和传播速率，实现了信息和数据的稳定传输，此项技术的利用更能够减少能源的消耗，提升信息的利用率。虽然传统的4G移动通信技术能够在使用过程当中满足相关生产的使用标准，但是在信息的传输质量和信息安全传输方面依旧存在一定缺陷。因此在未来的5G移动通信技术利用过程中，当通过科学合理的利用形式，在原有的移动通信技术基础之上实现与5G技术的完美融合，进一步创造出充分满足现阶段我国时代发展的移动通信网络。

其次，有效提升了网络用户使用标准。社会的进步日新月异，而相对于我国的移动通信互联网络来说，5G技术的诞生充分地满足了社会发展对于信息高效传播的需求，且5G技术的产生也将传统的移动通信技术所存在的不足形成了有效的突破，此种突破也为未来5G移动通信技术的应用和良好发展，奠定了坚实的基础。对比起以往的移动通信技术来说，5G通信技术的应用帮助相关单位将更多的精力投入到信息传输速率和安全稳定性方面，而且伴随着智能技术的良好发展，在未来5G移动通信技术运用过程当中，会有更多高科技技术融入到5G技术的网络布局之中。进一步帮助5G移动通信互联网络具有良好的智能化属性，尤其是在针对庞大信息处理过程当中，能够实现快速的处理以及高效的传播。并且5G移动通信技术在应用研究开发等领域也能够全面的改善网络用户的通讯体验，将网络信号不够稳定、数据传输慢等问题都能够形成轻松的解决，进一步将网络用户使用标准有效提升，也充分地满足了人民群众对于网络使用的现实需要。

第三是向着提升用户网络体验的方向不断发展。伴随着5G移动通讯技术的不断应用和发展，在现阶段我国市场环境下，其移动网络的完善度也会不断的提升。相对于5G移动通讯信号的覆盖范围和质量来说，会得到逐步的加强，这无异于全面地改善了移动网络的构建，并且能够促进网络的持续优化。而且此种良好的发展形势，也能够充分地满足用户的网络使用体验，相关运营商在应用5G技术过程当中，还能够实现运营成本的全面降低，并且充分结合自身现实发展情况。针对自身需求制定和完善，移动通讯网络管理模式，这样也能够帮助网络的现实使用情况得到最大程度的监控。而且还能够科学、合理地分配移动通信网络资源，将运营商使用5G技术过程当中，所存在的能源消耗形成全面减少。

第四是实现汽车的自动驾驶，结合现阶段移动通讯技术与工程机械通信技术的融合发展情况来看，5G移动通信技术的发展应用趋势之一是实现汽车的自动驾驶。目前汽车自动驾驶技术主要依托于以下几个方面：首先是有线通信技术，其次是智能技术，最后则是无线通信技术。从现实的汽车自动驾驶情况来看，其自动驾驶技术的应用体现为在复杂的道路交通环境之下，能够实现自动驾驶、识别和躲避风险以及自动控制车辆。因此，自动化的驾驶基础逻辑，应当是通过无线通信技术与移动通信技术的融合来实现。从行车安全以及全面普及5G技术的角度来看，汽车自动驾驶技术的升级应当充分基于5G移动通信技术，实现数据传输延迟率的减少，让数据传输更加的精准。并且让道路行驶的自动驾驶车辆，能够形成有效的沟通。并且通过5G技术构建出三维的自动化驾驶模拟形态，让车与车之间能够形成良好的沟通，避免行车风险。这样也促进了汽车自动驾驶技术的安全运用，让自动驾驶向着更加成熟的方向不断良好发展。

最后，运用5G技术融合VR/AR技术，增强广电用户的沉浸式体验，未来虚拟现实（VR）、增强现实（AR）和混合现实（MR）是广电新媒体发展最具代表性的应用媒体。通过5G技术的运用，能够构建更加全新的网络框架，并将数据形成毫秒级的连接，从而提升数据传输的清晰度，这样就可以开发VR新闻、VR游戏以及VR购物等应用，如此是将信息传输过程当中所存在的衰减全面的减少，让用户深刻地沉浸在现场的体验当中，并通过“再语境化”的信息拓展，大大提升节目呈现的广度和深度，丰富受众的电视体验，让广电为主体的流量引导和转化效果得以全面的实现，极大地提升广电媒体的用户流量。

4. 结束语

近年来，伴随着我国互联网技术的不断良好发展，让我国移动网络技术实现了日新月异的蓬勃发展，我国人民也伴随着互联网技术的不断运用，实现了生产生活便利条件的不断提升。在未来，5G时代的不断发展和融入，能够充分满足信息传递安全、稳定的现实需要，这也是我国经济建设所需要的根本基础条件。结合现阶段我国移动通信的发展趋势来看，在未来的5年当中，5G技术必将全面地进入到移动通讯领域和相关市场当中，并且能够实现大范围的推广和应用，我国的人民能够在5G的世界当中畅享网络的各类资源，感受网络的美好体验。虽然现阶段我国5G通信技术依旧处于初期发展阶段，但国家对此项技术的发展和应用给予了高度重视和政策扶持。未来如何正确把握5G技术发展前景、有效的监督和管控关节点，是实现5G技术事业蓬勃发展的目标和方向，期望未来移动通讯工作者，要为此目标不断奋斗和向前。

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作者简介：杨健，山东青岛，助理工程师，研究方向：5G通信应用;刘波，山东青岛，助理工程师，研究方向：5G通信应用.