楊健 劉波

【摘要】5G技術(shù)是第五代移動(dòng)通信技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)的誕生和推廣極大地提升了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸效率，真正扭轉(zhuǎn)和改善了傳統(tǒng)4G技術(shù)的不足，譬如：系統(tǒng)通信傳輸速率低、信息不能得到更好的安全保障、視頻觀看卡頓現(xiàn)象嚴(yán)重等等。因此由于5G技術(shù)具有諸多的優(yōu)良特點(diǎn)，促進(jìn)了5G技術(shù)在我國(guó)各個(gè)行業(yè)當(dāng)中的廣泛應(yīng)用。現(xiàn)如今許多發(fā)達(dá)國(guó)家都紛紛開展了5G技術(shù)的研發(fā)和運(yùn)用，有相關(guān)研究資料顯示，在未來(lái)的幾年，5G技術(shù)必將全面地進(jìn)入到移動(dòng)通訊領(lǐng)域和相關(guān)市場(chǎng)當(dāng)中，且能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍的推廣和應(yīng)用，我們能夠在5G的世界當(dāng)中暢享網(wǎng)絡(luò)的各類資源，感受網(wǎng)絡(luò)的美好體驗(yàn)。而本文則是對(duì)5G移動(dòng)通訊技術(shù)的發(fā)展以及未來(lái)的應(yīng)用趨勢(shì)進(jìn)行了分析和探尋，希望能夠?yàn)閺臉I(yè)人員開展相關(guān)工作提供一些幫助和借鑒。

【關(guān)鍵詞】5G移動(dòng)通信；關(guān)鍵技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：TN92? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2023.08.008

目前，伴隨著我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和電子信息技術(shù)的不斷良好發(fā)展，我國(guó)的各個(gè)行業(yè)都是通過(guò)運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)資源，建立起了更加健全且完善的產(chǎn)業(yè)鏈條，極大地促進(jìn)了我國(guó)各個(gè)行業(yè)的蓬勃發(fā)展。且各個(gè)行業(yè)依托于網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了蓬勃發(fā)展，但是網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾屎托畔⒌陌踩€(wěn)定性，則是與移動(dòng)通信技術(shù)存在緊密的關(guān)聯(lián)。5G技術(shù)的誕生則是促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的提升，也保障了網(wǎng)絡(luò)的安全性。因此要不斷的探尋5G移動(dòng)通信下的若干關(guān)鍵技術(shù)以及未來(lái)的5G移動(dòng)通信的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)，促進(jìn)5G通信技術(shù)更好地融入到我國(guó)各個(gè)行業(yè)的發(fā)展領(lǐng)域之中，并助推我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)更加的繁榮與昌盛。

1. 5G移動(dòng)通信概述及特點(diǎn)

5G通信網(wǎng)絡(luò)被稱為第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，此項(xiàng)技術(shù)主要建立在4G通信技術(shù)基礎(chǔ)之上，不斷發(fā)展和探索而產(chǎn)生的，5G技術(shù)的產(chǎn)生極大地提升了4G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度，且其速度是4G網(wǎng)絡(luò)傳輸速度近百倍，甚至更多。換言之，用戶在4G網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中需要使用幾十分鐘或者幾個(gè)小時(shí)才是能夠下載成功的高清電影，若使用5G網(wǎng)絡(luò)僅僅只是需要幾秒鐘便可以完成。因此5G技術(shù)一經(jīng)推出便受到了社會(huì)各界，乃至全球的矚目和持續(xù)關(guān)注，其可以在每秒鐘以1G的速度傳輸信息和數(shù)據(jù)，這樣為社會(huì)的發(fā)展、經(jīng)濟(jì)的建設(shè)提供了無(wú)限的助力和便利條件。據(jù)全球電信運(yùn)營(yíng)商預(yù)判，在未來(lái)的5年當(dāng)中5G技術(shù)必將全面地進(jìn)入到移動(dòng)通訊領(lǐng)域和相關(guān)市場(chǎng)當(dāng)中，并且能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍的推廣和應(yīng)用，我國(guó)的人民能夠在5G的世界當(dāng)中暢享網(wǎng)絡(luò)的各類資源，感受網(wǎng)絡(luò)的美好體驗(yàn)。其優(yōu)點(diǎn)是具有可靠的性能、極高的頻譜效率，而且不受區(qū)域曲線，能夠?yàn)橛脩籼峁└嗟臉I(yè)務(wù)體驗(yàn)，譬如：高清視頻或者虛擬顯示等等。5G技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)為以下幾個(gè)方面，具體介紹詳見如下。

首先是具有較高的使用效率，相對(duì)于4G技術(shù)來(lái)說(shuō)，5G技術(shù)的使用效率和使用能力更加出色和突出；其次是極大地提升了信息的傳輸質(zhì)量，讓信息的傳輸安全性也得到極大的提升。對(duì)比4G技術(shù)，5G技術(shù)傳輸質(zhì)量更加的出色，具有極強(qiáng)的時(shí)效性；第三是提升了用戶的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)，傳統(tǒng)的4G移動(dòng)通信技術(shù)其收費(fèi)較高，而且網(wǎng)絡(luò)傳輸速率不夠穩(wěn)定，而通過(guò)應(yīng)用5G技術(shù)可以提升網(wǎng)絡(luò)傳輸穩(wěn)定性和網(wǎng)絡(luò)信息傳輸速度，并且減少了網(wǎng)絡(luò)收費(fèi)，這樣能夠給予用戶更好的網(wǎng)絡(luò)暢游體驗(yàn)；第四是具有極快的傳輸效率，并且實(shí)現(xiàn)了智能化，由于5G技術(shù)具有極快的傳輸效率，而且其具有明顯的智能化優(yōu)勢(shì)，這樣極大地滿足了用戶的網(wǎng)絡(luò)需求，并且使移動(dòng)通信技術(shù)使用范圍得到拓寬，這樣讓5G技術(shù)使用效能得到進(jìn)一步的增加；第五是體現(xiàn)在其他方面，為了能夠提升網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率，需要運(yùn)營(yíng)商提升網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并合理地分配和調(diào)整網(wǎng)絡(luò)資源，節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)通信的成本，而且由于5G技術(shù)具有較高的性能指標(biāo)和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)基站建設(shè)的良好發(fā)展。

2. 5G移動(dòng)通信下的若干關(guān)鍵技術(shù)

2.1 高頻段傳輸技術(shù)

現(xiàn)階段通信系統(tǒng)的頻段是低于3GHz的，但是伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，我國(guó)通信系統(tǒng)當(dāng)中的用戶數(shù)量和網(wǎng)絡(luò)流量也是在不斷提升，面對(duì)此種情況，現(xiàn)階段我國(guó)的頻段是不能滿足社會(huì)發(fā)展的需要，而且存在頻譜資源明顯不充足的現(xiàn)象。而通過(guò)5G技術(shù)的運(yùn)用是可以實(shí)現(xiàn)高頻段的運(yùn)用，提升數(shù)據(jù)傳輸水平。原因是高頻段傳輸技術(shù)的運(yùn)用，能夠促進(jìn)投入大量的天線設(shè)備和通信基站設(shè)備，這些設(shè)備在通信系統(tǒng)當(dāng)中能夠?qū)㈩l譜資源嚴(yán)重短缺的問(wèn)題形成很好的化解，由此不難看出高頻段傳輸技術(shù)其優(yōu)點(diǎn)是較為突出的，其對(duì)于移動(dòng)通信的發(fā)展會(huì)有極大的促進(jìn)作用。

從目前的相關(guān)技術(shù)的發(fā)展情況來(lái)看，高頻譜傳輸技術(shù)其所存在的缺陷還是較為明顯的，譬如：其自身傳播距離相對(duì)不夠?qū)挿海移涫艿教鞖庥绊戄^為嚴(yán)重，這樣就導(dǎo)致其在傳輸速度方面會(huì)受到天氣影響，有降低的現(xiàn)象。因此在未來(lái)5G技術(shù)應(yīng)用和推廣過(guò)程當(dāng)中，依舊是需要探索更加優(yōu)良的高頻段傳輸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)相關(guān)問(wèn)題的有效解決。

2.2 多天線傳輸技術(shù)

現(xiàn)階段5G移動(dòng)通信技術(shù)其發(fā)展的主要焦點(diǎn)，是聚焦在提升頻譜利用率方面，最理想的目標(biāo)是期望將現(xiàn)階段的頻譜利用率實(shí)現(xiàn)全面的提升，并且要達(dá)到目前利用率的十倍以上。結(jié)合現(xiàn)階段5G移動(dòng)通信技術(shù)的整體發(fā)展?fàn)顟B(tài)來(lái)看，必須要積極地利用天線傳輸技術(shù)，提升無(wú)線信號(hào)的覆蓋率和相關(guān)傳輸性能，減少用戶在上網(wǎng)過(guò)程當(dāng)中所受到的不良干擾。

現(xiàn)階段多天線技術(shù)是2D的形式，但是5G移動(dòng)通訊技術(shù)，其整體的發(fā)展方向是向著3D形式，不斷演變的如此也實(shí)現(xiàn)了。信息傳播頻率以及頻譜利用率全面提升。還有在5G移動(dòng)信技術(shù)發(fā)展過(guò)程當(dāng)中過(guò)積極地引入有源技術(shù)，可以最大化地實(shí)現(xiàn)天線數(shù)量的有效增加，通過(guò)相關(guān)研究可以看出及天線數(shù)量可以擴(kuò)展到128根。在5G移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，還可以衍生一種減少用戶之間相互干擾的技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)被命名為3DMIMO技術(shù)，通過(guò)運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)也能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)線信號(hào)覆蓋性能的有效提升。

2.3 密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

相較于4G通信技術(shù)來(lái)說(shuō)，5G移動(dòng)通訊技術(shù)的發(fā)展存在著更大的流量。為此，需要建設(shè)更加密集的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這樣才能夠保障數(shù)據(jù)的傳輸更加的高效、穩(wěn)定。目前在我國(guó)的5G通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建過(guò)程當(dāng)中，我國(guó)積極地建設(shè)密集網(wǎng)絡(luò)的手段，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流量有效處理，并保障了數(shù)據(jù)運(yùn)輸?shù)陌踩€(wěn)定性。而且必須說(shuō)明的是，相較于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)承載技術(shù)來(lái)說(shuō)，密集的網(wǎng)絡(luò)更加的靈活，所能傳遞的數(shù)據(jù)更多。

2.4 毫米波通信技術(shù)

在5G技術(shù)運(yùn)用過(guò)程當(dāng)中，為了實(shí)現(xiàn)通信波長(zhǎng)以及相關(guān)頻率的減少，要積極地采取毫米波通信技術(shù)，之前此項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用依舊處于起步階段，而且毫米波的使用也沒(méi)有得到大范圍的推廣。雖然我國(guó)在毫米波技術(shù)研究和開發(fā)領(lǐng)域當(dāng)中，取得了階段性的突破，但是在此項(xiàng)技術(shù)與5G技術(shù)開發(fā)應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，還需要不斷的鉆研、探索。相信在未來(lái)通過(guò)此項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸速率大范圍提升，而且也為5G技術(shù)的良好發(fā)展提供更多的助力。

3. 5G移動(dòng)通信的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)

首先，5G移動(dòng)通信應(yīng)用趨勢(shì)是體現(xiàn)為與原有移動(dòng)通信技術(shù)的完美融合。近些年來(lái)，伴隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷良好發(fā)展，我國(guó)人民的生產(chǎn)生活對(duì)于移動(dòng)通訊技術(shù)提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)要求。而通過(guò)5G移動(dòng)通訊技術(shù)的運(yùn)用，能夠突破傳統(tǒng)移動(dòng)通信技術(shù)的束縛，全面提升速度和傳播速率，實(shí)現(xiàn)了信息和數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸，此項(xiàng)技術(shù)的利用更能夠減少能源的消耗，提升信息的利用率。雖然傳統(tǒng)的4G移動(dòng)通信技術(shù)能夠在使用過(guò)程當(dāng)中滿足相關(guān)生產(chǎn)的使用標(biāo)準(zhǔn)，但是在信息的傳輸質(zhì)量和信息安全傳輸方面依舊存在一定缺陷。因此在未來(lái)的5G移動(dòng)通信技術(shù)利用過(guò)程中，當(dāng)通過(guò)科學(xué)合理的利用形式，在原有的移動(dòng)通信技術(shù)基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)與5G技術(shù)的完美融合，進(jìn)一步創(chuàng)造出充分滿足現(xiàn)階段我國(guó)時(shí)代發(fā)展的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。

其次，有效提升了網(wǎng)絡(luò)用戶使用標(biāo)準(zhǔn)。社會(huì)的進(jìn)步日新月異，而相對(duì)于我國(guó)的移動(dòng)通信互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，5G技術(shù)的誕生充分地滿足了社會(huì)發(fā)展對(duì)于信息高效傳播的需求，且5G技術(shù)的產(chǎn)生也將傳統(tǒng)的移動(dòng)通信技術(shù)所存在的不足形成了有效的突破，此種突破也為未來(lái)5G移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用和良好發(fā)展，奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。對(duì)比起以往的移動(dòng)通信技術(shù)來(lái)說(shuō)，5G通信技術(shù)的應(yīng)用幫助相關(guān)單位將更多的精力投入到信息傳輸速率和安全穩(wěn)定性方面，而且伴隨著智能技術(shù)的良好發(fā)展，在未來(lái)5G移動(dòng)通信技術(shù)運(yùn)用過(guò)程當(dāng)中，會(huì)有更多高科技技術(shù)融入到5G技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)布局之中。進(jìn)一步幫助5G移動(dòng)通信互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)具有良好的智能化屬性，尤其是在針對(duì)龐大信息處理過(guò)程當(dāng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)快速的處理以及高效的傳播。并且5G移動(dòng)通信技術(shù)在應(yīng)用研究開發(fā)等領(lǐng)域也能夠全面的改善網(wǎng)絡(luò)用戶的通訊體驗(yàn)，將網(wǎng)絡(luò)信號(hào)不夠穩(wěn)定、數(shù)據(jù)傳輸慢等問(wèn)題都能夠形成輕松的解決，進(jìn)一步將網(wǎng)絡(luò)用戶使用標(biāo)準(zhǔn)有效提升，也充分地滿足了人民群眾對(duì)于網(wǎng)絡(luò)使用的現(xiàn)實(shí)需要。

第三是向著提升用戶網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)的方向不斷發(fā)展。伴隨著5G移動(dòng)通訊技術(shù)的不斷應(yīng)用和發(fā)展，在現(xiàn)階段我國(guó)市場(chǎng)環(huán)境下，其移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的完善度也會(huì)不斷的提升。相對(duì)于5G移動(dòng)通訊信號(hào)的覆蓋范圍和質(zhì)量來(lái)說(shuō)，會(huì)得到逐步的加強(qiáng)，這無(wú)異于全面地改善了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，并且能夠促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)優(yōu)化。而且此種良好的發(fā)展形勢(shì)，也能夠充分地滿足用戶的網(wǎng)絡(luò)使用體驗(yàn)，相關(guān)運(yùn)營(yíng)商在應(yīng)用5G技術(shù)過(guò)程當(dāng)中，還能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)營(yíng)成本的全面降低，并且充分結(jié)合自身現(xiàn)實(shí)發(fā)展情況。針對(duì)自身需求制定和完善，移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)管理模式，這樣也能夠幫助網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)實(shí)使用情況得到最大程度的監(jiān)控。而且還能夠科學(xué)、合理地分配移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)資源，將運(yùn)營(yíng)商使用5G技術(shù)過(guò)程當(dāng)中，所存在的能源消耗形成全面減少。

第四是實(shí)現(xiàn)汽車的自動(dòng)駕駛，結(jié)合現(xiàn)階段移動(dòng)通訊技術(shù)與工程機(jī)械通信技術(shù)的融合發(fā)展情況來(lái)看，5G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用趨勢(shì)之一是實(shí)現(xiàn)汽車的自動(dòng)駕駛。目前汽車自動(dòng)駕駛技術(shù)主要依托于以下幾個(gè)方面：首先是有線通信技術(shù)，其次是智能技術(shù)，最后則是無(wú)線通信技術(shù)。從現(xiàn)實(shí)的汽車自動(dòng)駕駛情況來(lái)看，其自動(dòng)駕駛技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)為在復(fù)雜的道路交通環(huán)境之下，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)駕駛、識(shí)別和躲避風(fēng)險(xiǎn)以及自動(dòng)控制車輛。因此，自動(dòng)化的駕駛基礎(chǔ)邏輯，應(yīng)當(dāng)是通過(guò)無(wú)線通信技術(shù)與移動(dòng)通信技術(shù)的融合來(lái)實(shí)現(xiàn)。從行車安全以及全面普及5G技術(shù)的角度來(lái)看，汽車自動(dòng)駕駛技術(shù)的升級(jí)應(yīng)當(dāng)充分基于5G移動(dòng)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸延遲率的減少，讓數(shù)據(jù)傳輸更加的精準(zhǔn)。并且讓道路行駛的自動(dòng)駕駛車輛，能夠形成有效的溝通。并且通過(guò)5G技術(shù)構(gòu)建出三維的自動(dòng)化駕駛模擬形態(tài)，讓車與車之間能夠形成良好的溝通，避免行車風(fēng)險(xiǎn)。這樣也促進(jìn)了汽車自動(dòng)駕駛技術(shù)的安全運(yùn)用，讓自動(dòng)駕駛向著更加成熟的方向不斷良好發(fā)展。

最后，運(yùn)用5G技術(shù)融合VR/AR技術(shù)，增強(qiáng)廣電用戶的沉浸式體驗(yàn)，未來(lái)虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）和混合現(xiàn)實(shí)（MR）是廣電新媒體發(fā)展最具代表性的應(yīng)用媒體。通過(guò)5G技術(shù)的運(yùn)用，能夠構(gòu)建更加全新的網(wǎng)絡(luò)框架，并將數(shù)據(jù)形成毫秒級(jí)的連接，從而提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)那逦?，這樣就可以開發(fā)VR新聞、VR游戲以及VR購(gòu)物等應(yīng)用，如此是將信息傳輸過(guò)程當(dāng)中所存在的衰減全面的減少，讓用戶深刻地沉浸在現(xiàn)場(chǎng)的體驗(yàn)當(dāng)中，并通過(guò)“再語(yǔ)境化”的信息拓展，大大提升節(jié)目呈現(xiàn)的廣度和深度，豐富受眾的電視體驗(yàn)，讓廣電為主體的流量引導(dǎo)和轉(zhuǎn)化效果得以全面的實(shí)現(xiàn)，極大地提升廣電媒體的用戶流量。

4. 結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，伴隨著我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷良好發(fā)展，讓我國(guó)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了日新月異的蓬勃發(fā)展，我國(guó)人民也伴隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)生活便利條件的不斷提升。在未來(lái)，5G時(shí)代的不斷發(fā)展和融入，能夠充分滿足信息傳遞安全、穩(wěn)定的現(xiàn)實(shí)需要，這也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)所需要的根本基礎(chǔ)條件。結(jié)合現(xiàn)階段我國(guó)移動(dòng)通信的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，在未來(lái)的5年當(dāng)中，5G技術(shù)必將全面地進(jìn)入到移動(dòng)通訊領(lǐng)域和相關(guān)市場(chǎng)當(dāng)中，并且能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍的推廣和應(yīng)用，我國(guó)的人民能夠在5G的世界當(dāng)中暢享網(wǎng)絡(luò)的各類資源，感受網(wǎng)絡(luò)的美好體驗(yàn)。雖然現(xiàn)階段我國(guó)5G通信技術(shù)依舊處于初期發(fā)展階段，但國(guó)家對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用給予了高度重視和政策扶持。未來(lái)如何正確把握5G技術(shù)發(fā)展前景、有效的監(jiān)督和管控關(guān)節(jié)點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)5G技術(shù)事業(yè)蓬勃發(fā)展的目標(biāo)和方向，期望未來(lái)移動(dòng)通訊工作者，要為此目標(biāo)不斷奮斗和向前。

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作者簡(jiǎn)介：楊健，山東青島，助理工程師，研究方向：5G通信應(yīng)用;劉波，山東青島，助理工程師，研究方向：5G通信應(yīng)用.