摘要：隨著人工智能的飛速發(fā)展，目前5G技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用于生活中的各個(gè)領(lǐng)域，并發(fā)揮著極其重要的作用。本文介紹了5G技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)、特點(diǎn)和相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域，以望為之后的研究者提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：5G技術(shù);物聯(lián)網(wǎng);移動(dòng)通信

中圖分類號(hào)：D918;TP18;TN929.5?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?? 文章編號(hào)：1672-9129（2020）16-0007-01

第五代移動(dòng)通信技術(shù)是移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的一個(gè)高點(diǎn)，它不僅具有新的速度提高，還具有低功耗等特點(diǎn)，以下將針對(duì)5G技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)、特點(diǎn)和應(yīng)用做相關(guān)介紹。

1 5G技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)

1.1無線傳輸技術(shù)。無線傳輸技術(shù)包括大規(guī)模MIMO技術(shù)，非正交多址技術(shù)，全雙工通信技術(shù)，新的調(diào)制技術(shù)，新的編碼技術(shù)和高階調(diào)制。相較于普通網(wǎng)絡(luò)，MIMO網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)在于它可以在不占用更多頻譜的情況下多次增加網(wǎng)絡(luò)連接的容量，該技術(shù)可以顯著增加容量，甚至可以將容量增加50倍。發(fā)射機(jī)的天線越多，信號(hào)路徑就越多。這項(xiàng)技術(shù)使用戶能夠在室內(nèi)接收更強(qiáng)的信號(hào)，在大型MIMO網(wǎng)絡(luò)中，與目前天線數(shù)量較少的系統(tǒng)相比，更多的天線還可以增強(qiáng)抗干擾能力和故意干擾能力，其基本思想是非正交多址技術(shù)。全雙工通信技術(shù)是一種終端，通?？梢园l(fā)送和接收，即相同的天線可以在相同的頻率，相同的時(shí)間執(zhí)行雙工通信，新的調(diào)制技術(shù)使符號(hào)持續(xù)時(shí)間保持不變，并在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)處增加了額外的濾波器。原型濾波器負(fù)責(zé)根據(jù)接收機(jī)處的FFT進(jìn)行信號(hào)處理。其設(shè)計(jì)目標(biāo)是有效抑制ISI，新的編碼技術(shù)采用LDPC碼和極性碼，提高了糾錯(cuò)性能。新的調(diào)制技術(shù)調(diào)制采用1024qam調(diào)制，提高了頻率效率。

1.2網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包括網(wǎng)絡(luò)切割技術(shù)，邊緣計(jì)算技術(shù)和面向服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)，與2G到4G網(wǎng)絡(luò)不同，5G是為了應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。不同的場(chǎng)景有不同的網(wǎng)絡(luò)要求，甚至有沖突，5G網(wǎng)絡(luò)需要更靈活的部署和分類管理，網(wǎng)絡(luò)切割技術(shù)就是這種網(wǎng)絡(luò)模式之一。5G網(wǎng)絡(luò)接口的優(yōu)點(diǎn)是通過結(jié)合終端設(shè)備，接入網(wǎng)絡(luò)資源，核心網(wǎng)絡(luò)資源，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維管理系統(tǒng)，為不同的業(yè)務(wù)場(chǎng)景或業(yè)務(wù)模型創(chuàng)建獨(dú)立的、隔離的和集成的網(wǎng)絡(luò)。運(yùn)營(yíng)商可以在不考慮網(wǎng)絡(luò)其余部分影響的情況下更改和添加分片，不僅可以節(jié)省時(shí)間，還可以降低成本。網(wǎng)絡(luò)切片可以帶來更好的經(jīng)濟(jì)效益，邊緣計(jì)算技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)邊緣提供了電信級(jí)的計(jì)算和存儲(chǔ)資源，此外業(yè)務(wù)處理本地化以傳輸延遲。5G核心網(wǎng)采用面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)構(gòu)建，資源粒度較低，更適合虛擬化。同時(shí)，基于服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)接口定義更開放，更易于集成更多服務(wù)。

2 5G技術(shù)的應(yīng)用

2.1增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶。從5G到移動(dòng)寬帶的擴(kuò)展主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一方面體現(xiàn)在覆蓋范圍的擴(kuò)大，另一方面體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)容量的提高上。更大的覆蓋范圍也意味著更好的信號(hào)，這種改進(jìn)主要使得大規(guī)模建筑的體驗(yàn)得到了改善。這兩項(xiàng)改進(jìn)的最終結(jié)果是，無論用戶在何處使用移動(dòng)寬帶應(yīng)用程序，都將獲得更加一致的增強(qiáng)體驗(yàn)。增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶最典型的用例是VR和AR。盡管已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了千兆位LTE，但是廣泛的LTE網(wǎng)絡(luò)仍然難以支持VR和AR的實(shí)時(shí)傳輸。直到5G時(shí)代，千兆比特的下行速率才成為常態(tài)， AR和VR用戶的實(shí)時(shí)交互才得以穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)。VR和AR只是高級(jí)移動(dòng)寬帶的眾多用例之一，隨著覆蓋范圍和網(wǎng)絡(luò)容量的提高，5G還可以用于數(shù)字廣告牌，遠(yuǎn)程教育和培訓(xùn)，遠(yuǎn)程醫(yī)療，多人在線會(huì)議，并改善人口稠密地區(qū)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。但是，這主要是擴(kuò)大4G值的問題，就經(jīng)濟(jì)價(jià)值而言，5G的特征不像大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)和主要業(yè)務(wù)服務(wù)那樣具有變革性。

2.2海量物聯(lián)網(wǎng)。所謂的大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)指的是每平方公里至少有一百萬個(gè)設(shè)備相互連接，這個(gè)數(shù)字似乎具有欺騙性，但我們應(yīng)該知道，物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際對(duì)設(shè)備的要求很簡(jiǎn)單，其需要發(fā)送的信息量也相隨較低，對(duì)帶寬的要求也并不高。物聯(lián)網(wǎng)原理簡(jiǎn)單，使用方便，可以帶來巨大便利，一旦實(shí)施，將帶來巨大的好處。包括以下部分：能源供應(yīng)監(jiān)控，物理基礎(chǔ)設(shè)施，智能家居，遠(yuǎn)程監(jiān)控和在線購(gòu)物的等場(chǎng)景。大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)是與上一代產(chǎn)品相比5g的新應(yīng)用領(lǐng)域，從這些用例可以看到5G的變革，以資產(chǎn)跟蹤為例，目前只能在優(yōu)質(zhì)商品上實(shí)現(xiàn)。在5G時(shí)代，通過降低傳感器和調(diào)制解調(diào)器等硬件成本，資產(chǎn)跟蹤將擴(kuò)展到更多正在運(yùn)輸?shù)纳唐分芯W(wǎng)絡(luò)可以提供便宜又便宜的連接，但這并不是最重要的，更重要的是，它可以使物流公司對(duì)物流業(yè)的整體效率進(jìn)行良好的管理。5G對(duì)智慧城市的建設(shè)也十分有用，當(dāng)城市的各個(gè)設(shè)施連接5G，實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)，那么城市的管理運(yùn)行將變得更加方便且高效。例如哪個(gè)燈泡壞了，哪個(gè)供水主管漏水，哪個(gè)垃圾桶已滿都可以通過物聯(lián)網(wǎng)輕松獲知，從而可以精準(zhǔn)定位，及時(shí)采取有效的措施解決問題。毫無疑問，這對(duì)于提高城市的運(yùn)營(yíng)效率和使人們的生活更加輕松至關(guān)重要。

2.3關(guān)鍵任務(wù)服務(wù)。無人機(jī)是蜂窩網(wǎng)絡(luò)需要低延遲和高可靠性的典型用例，無人機(jī)需要實(shí)時(shí)接收指令反饋位置信息等，高效快速的信息傳輸有利于無人機(jī)的應(yīng)用，此外，無人機(jī)上裝有相機(jī)等設(shè)備，實(shí)時(shí)采集圖像視頻，這對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)、可靠的傳輸要求更高，5G技術(shù)可以很好地滿足這一需求。盡管無人機(jī)的主要用途仍處于攝影和游戲階段，但商用和工業(yè)無人機(jī)即將問世。潛在的未來用例是公共安全檢測(cè)，反恐，防暴，巡邏，搜索，救援，跟蹤，公共安全，交通控制，勘探和天氣監(jiān)控。

3 總結(jié)

根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景采取5G技術(shù)解決問題是5G技術(shù)應(yīng)用的重難點(diǎn)。本文介紹了5G技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)、優(yōu)勢(shì)和相關(guān)應(yīng)用，如何更好地利用5G技術(shù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)還需要研究者們進(jìn)行進(jìn)一步的探究。

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作者簡(jiǎn)介：張瑞，齊齊哈爾工程學(xué)院信息工程系，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)計(jì)科172班