胡 健，劉炎東，白 波，王蔚瓊

（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司，天津 300000）

1 第5代通信網(wǎng)絡(luò)特征

由于當(dāng)前移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)面對(duì)市場(chǎng)用戶和業(yè)務(wù)需求迅速增長(zhǎng)，而目前技術(shù)能力卻無(wú)法滿足的矛盾問(wèn)題，所以通過(guò)對(duì)技術(shù)進(jìn)行升級(jí)，為使用者提供在低成本的基礎(chǔ)上體驗(yàn)高速、低延時(shí)、海量信息的移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)服務(wù)勢(shì)在必行。過(guò)去使用是4G技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)前新業(yè)務(wù)要求，所以5G技術(shù)的出現(xiàn)，給移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)未來(lái)發(fā)展提供了有力的技術(shù)支持。與4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)相比，當(dāng)前對(duì)5G提出的業(yè)務(wù)要求具有以下幾點(diǎn)特征：第一，需要實(shí)現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)傳輸效率，目前LTE峰值的速率可以到達(dá)100Mb/s，與4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)速度相比提高了10-100倍，數(shù)據(jù)傳輸峰值可以達(dá)到10Gb/s，用戶使用體驗(yàn)速度能達(dá)到0.1～1Gb/s，所以為用戶提供了更加優(yōu)質(zhì)的使用體驗(yàn)。第二，要求網(wǎng)絡(luò)延時(shí)有效降低。使用5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的延遲和4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)相比，不到其1/10-1/50，延遲已經(jīng)控制在毫秒計(jì)算的時(shí)間范圍之內(nèi)，同時(shí)，在業(yè)務(wù)延時(shí)方面空口可以控制在1毫秒以內(nèi)，通信環(huán)境速度高達(dá)500km/h。第三，需要提高系統(tǒng)頻譜的效率。頻譜資源是移動(dòng)通信中的核心資源，使用5G移動(dòng)通信技術(shù)可以有效提高頻譜效率，使大量頻譜資源得到利用，從而滿足用戶日益增長(zhǎng)的流量需求。第四，實(shí)現(xiàn)大連接和低功耗。5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)自數(shù)據(jù)連接方面，連接數(shù)1000K每平方千米，連接網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)設(shè)備是4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的100倍，并且可以實(shí)現(xiàn)能耗的降低，使能量使用效率提高到10倍以上。正式由于5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)具備以上這些優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，所以相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)得到快速發(fā)展。

2 第5代通信網(wǎng)絡(luò)新業(yè)務(wù)研究

2.1 基于第5代通信網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)新業(yè)務(wù)

近年來(lái)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展勢(shì)頭迅猛，將5G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行深度融合，能夠提高醫(yī)療器械、工業(yè)設(shè)施、交通工具以及智能家居等領(lǐng)域的智能化水平，滿足人們的個(gè)性化服務(wù)需求。在此基礎(chǔ)上，可以進(jìn)一步推進(jìn)無(wú)人駕駛技術(shù)走向成熟，實(shí)現(xiàn)各種工業(yè)設(shè)備的遠(yuǎn)程精準(zhǔn)操控，最終實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)的目標(biāo)。例如，在交通運(yùn)輸方面，想要有效提高人們的出行效率、找到可持續(xù)能源動(dòng)力方式、使駕駛聯(lián)網(wǎng)和保證出行安全，都可以通過(guò)將物聯(lián)網(wǎng)、智能分析系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)寫作相連接而得到解決和優(yōu)化。同時(shí)，在設(shè)備遠(yuǎn)程操控方面，也可以利用物聯(lián)網(wǎng)+5G移動(dòng)通信服務(wù)實(shí)現(xiàn)更加快速和精準(zhǔn)的操控模式，在延遲縮短的情況下，能夠突破過(guò)去在遠(yuǎn)程操控方面存在的難題，提高設(shè)備遠(yuǎn)程操控效率。未來(lái)，在較為危險(xiǎn)的工作環(huán)境當(dāng)中一系列勞動(dòng)也都可以利用5G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)連接設(shè)備，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的設(shè)備操作和監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)領(lǐng)域的安全作業(yè)。

2.2 基于第5代通信網(wǎng)絡(luò)的媒體類新業(yè)務(wù)

當(dāng)前，媒體類業(yè)務(wù)在人們的生活中隨處可見(jiàn)，為人們提供了豐富的娛樂(lè)資源和學(xué)習(xí)資源。媒體類業(yè)務(wù)主要包括各種視頻業(yè)務(wù)，和最新興起的虛擬業(yè)務(wù)等。在5G通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境之下，媒體類業(yè)務(wù)的性能將得到極大提升，移動(dòng)性也會(huì)更加便捷，為用戶提供更好的學(xué)習(xí)和娛樂(lè)體驗(yàn)。5G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推廣和應(yīng)用，在很大程度上回促使當(dāng)前視頻通話、視頻點(diǎn)播、視頻直播、視頻監(jiān)控以及視頻會(huì)議的改革與創(chuàng)新，使虛擬更趨近與現(xiàn)實(shí)。利用5G通信網(wǎng)絡(luò)，能夠在瞬間傳輸各大的數(shù)據(jù)量，所以各種網(wǎng)絡(luò)資源可以得到更加充分的利用，網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的圖像也會(huì)更加清晰。在5G時(shí)代背景下，使用移動(dòng)終端就可以在任何地點(diǎn)體驗(yàn)優(yōu)質(zhì)的視頻會(huì)議，并且視頻通話會(huì)給用戶帶來(lái)身臨其境的感覺(jué)。在視頻監(jiān)控方面，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，無(wú)線高清攝像頭能夠放置在任何地點(diǎn)，使遠(yuǎn)程監(jiān)控成本降低。隨著5G技術(shù)的繼續(xù)發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將成為互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中最大流量入口，在各行各業(yè)和娛樂(lè)學(xué)習(xí)當(dāng)中得到廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前的虛擬設(shè)備主要分為兩種，一種是PC式頭盔，另一種是手機(jī)式頭盔。PC頭盔當(dāng)前主要是為一些自身的游戲玩家和對(duì)游戲有較高體驗(yàn)要求的玩家提供虛擬游戲服務(wù)，在這種虛擬環(huán)境當(dāng)中，畫質(zhì)精細(xì)，并且能夠提高用戶在游戲當(dāng)中的存在感，在使用過(guò)程中，主機(jī)和頭盔之間需要進(jìn)行連接并傳輸大量的數(shù)據(jù)信息，使用有線連接方式會(huì)直接影響用戶的體驗(yàn)感，所以，通過(guò)結(jié)合5G進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸、大容量傳輸、高效傳輸和低延時(shí)傳輸，為用戶提供隨時(shí)隨地的虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)。手機(jī)式頭盔主要是為觀影和輕度的游戲需求用戶提供虛擬現(xiàn)實(shí)服務(wù)，利用5G通信網(wǎng)絡(luò)，能夠利用云端進(jìn)行數(shù)據(jù)的下載，還能將較高要求的視頻渲染工作交回給云端進(jìn)行處理，頭盔負(fù)責(zé)信息傳達(dá)和視頻展示，將渲染好的高質(zhì)量視頻幀利用無(wú)線傳輸?shù)姆绞礁咚俚膫鬟f給頭盔，用戶就能觀賞到實(shí)時(shí)進(jìn)行傳輸?shù)囊曨l。

3 第5代通信網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究

3.1 第5代通信網(wǎng)絡(luò)高頻段的使用

我國(guó)目前僅使用4G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)雖然覆蓋范圍很廣，可以滿足普通用戶需求，但區(qū)間頻譜資源欠缺，如果能夠更加充分的利用頻譜資源，將會(huì)降低頻譜資源緊張，給互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來(lái)新的突破。隨著5G技術(shù)的不斷成熟，高頻段的充分利用手段將成為未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。高頻段使用對(duì)社會(huì)產(chǎn)生以下影響：寬帶資源更加充足、移動(dòng)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)速度更快、各種連接網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備都會(huì)變的更小方便攜帶等。

3.2 第5代通信網(wǎng)絡(luò)密集網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

由于當(dāng)前移動(dòng)智能終端設(shè)備發(fā)展迅速，所以未來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)流量的需要將會(huì)呈現(xiàn)井噴式的增長(zhǎng)，并且會(huì)呈現(xiàn)較為集中的趨勢(shì)，逐漸形成數(shù)據(jù)流量使用的熱點(diǎn)區(qū)域，在這種情況下，應(yīng)用超密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠使5G網(wǎng)絡(luò)在使用方面更加人性化，并且保證在熱點(diǎn)區(qū)域和熱點(diǎn)時(shí)間段，網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的提升。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和應(yīng)用可以改變?nèi)藗兊墓ぷ骱蜕罘绞?，雖然在一些領(lǐng)域相對(duì)不夠成熟，但隨著科技的不斷發(fā)展，5G網(wǎng)絡(luò)將發(fā)揮出更大的優(yōu)勢(shì)。