5G移动通信技术的发展与应用趋势

5G移动通信技术的发展与应用趋势

摘要：将来在通讯领域这一块，5G移动通信技术肯定独占鳌头，风靡全球，虽然现在还没普及，但是可以预计在2020年，它将以一种全新的技术推广并应用，不管怎么说目前它将成为我们在通信领域的主要研究方向。本文对移动通信技术的发展历程进行了研究，结合大数据和物联网发展战略，分析了5G移动通信技术的发展和应用趋势。

关键词：4G；5G；窄带物联网

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）17-0083-02

1 5G移动通信技术的特点及关键技术

从信息及通信技术演进的轨迹分析来看，它是第五代移动电话行动通信标准，它也将成为下一代行动通讯系统，也是4G之后的延伸产物。

1.1 5G技术的基本特点

从4G到5G的演进，其相关通讯技术特点主要表现在以下几个方面。

频谱使用率高：作为在使用率相当高的频谱资源，当前的科技水平高频电波利用率条件下的相对较低，渗透性差，有使用上的诸多限制，和速率增加的频谱的未来使用，轻载和无线网络，5G技术带来了广阔的应用的前景，促使了有

线和无线宽带技术的高速发展，也让业务形成一体化。5G 也具备更大的容量，更快的处理速度，并在可移动设备中延伸出更多的全新的服务。

5G系统具备的应用性能：5G移动通讯技术将多点、多天线、多用户、多社区合作和互助网络为重点，提高通信系统的性能，室内通信业务主要是商务交际、5G移动通信系统室内无线网络覆盖性能和业务支持扩宽地区的移动通信系统的覆盖范围。

双向信号传输：由于5g无线速度的优点，促使人类发展了更先进的通讯技术。双向的无线电传导，可移动的设备发出的信息将被转换成电子信号和传输电子信号，先传输到终端用户的最近的无线电子信号塔，然后辐射出反射信号，实现呼叫连接。

低功耗、低成本：将来开发的重点将是无线网络的软配置设计。运营商可以根据业务流量的变化及时调整网络资源，实现低能耗、低成本。

1.2 5 G移动通信技术关键技术

由于2G/3G/4G的高速发展，为我们发展和开发5G技术打下了牢固的基础，具体技术主要如下。

高频传输技术：我们逐渐积累了大量的终端客户，造成频带资源显得愈来愈短缺的资源，高频的传输能够提高频谱资源的利用效率，在3GHz频段的蜂窝移动通信系统中，假

若频率频带宽度伸展到273.5GHz，这不仅是许多小的通信设备的大小，还可以实现信息的短距离高速传输，满足用户的容量、速度和其他方面的要求。

多天线传输技术：多天线传输技术：成为我们研究5G 领域最重要的也不可或缺的技术。它能完全提高频谱利用率到10倍以上，从而实现二维到三维、无源到有源、高阶多重输入与多重输出到一系列阵列的转换。

同时同频全双工技术可以在相同的物理信道上双向传输信号，所以同频全双工技术被认为一项有效提高频谱效率的技术，该技术实现了两个方向信号在同一物理信道上的传输，即在双工节点的接收机处消除发射机信号的干扰，并在发射机信号处同时从另一节点接收相同频率的信号。这样可以有效提高频谱效率，使移动通信网络灵活、稳定。

设备间直接通信技术：在5G计算机网络设备两者之间的直接通讯，客户规模、计算机数据流量将大幅度倍增，传统的基站电子网络模型为中心，分明早已无法满足业务发展的需求，技术和设备两者之间的直接通信能够做到在没有基站的情况下有效率地工作，并开放存取网络连接。

密集网络技术：5g是一个综合智能全方面型网络，数据流量相当于1000个4g，但在技术上要达到两种技?g：一是在宏基站安排大型天线，二是安排密集的网络，目的在于获得室外空间收益和满足室内室外的需求。今后，我们只有

在多大数百个扇形区域部署更为密集的网络以实现更为宽带化的目标。

建立全新的网络体系结构技术：未来我们主要研究方向放在C - RAN和云架构上，以便5G具有低延迟、低成本和平坦性等特点，只为满足未来更多用户的需求。

智能化技术：5G中央网络是在一个大的服务器组成的云计算平台，路由器和基站之间互相切换。通过开关网络和数据链路，还有智能的自动切换模式，无论企业选择什么频率，怎样连接天线，只要他们把网络需要处理的数据提交到云计算机中心，都能得到完好的结果。所以在不久的将来，智能技术是我们实现5G网络的关键技术。

1.3 5G技术应用的发展趋势

在2020年，5G将在全球完全商业化。例如中国而言，将经历3个阶段：一，当然目前我们在这方面的技术研发试验已经完成；二，我国的技术核查方案也已经启动了，并且完成了；三，5G网络和基站建设也预计在今年底完成。其中主要投资于主要设备及支撑网络的规划、建设，以及发射塔、主要设备的投资和建设转移到射频装置、光模块、基站天线等。

同时，随着5G网络建设，像一些其他挑战接踵而来，如新业务、新结构、新技术，用户的安全和隐私，这些都是我们需要解决的难题。当然信息安全通信安全机制不仅是5G

首要满足的，我们还需要根据不同的业务场景，好为它们提供不同形式的安全服务，以便它们能够适应多样化的网络接入方式和新的网络架构，个人隐私安全保障，支持开放的操作环境的能力，未来的5G安全将呈现不同的场景，并提供了一个基于各种接入方式和新式的电子网络架构和有把握的全方位。

5G移动通信技术的应用趋势将主要展现在如下3个层面。

首先，一切都是相互关联的：从4G开始，智能家居产业已经出现，但仅在智能生活的初级阶段，4G还不足以支持一切事物的互联互通，与现实中的一切都有很大的互联互通，而5G将为一切事物的互联互通提供必要的条件。

未来几年，随着5G网络的快速发展，应用之间有着密切的关系，由于目前的网络条件，很多网络应用的需求无法得到满足，主要原因有两个：一方面是面临着大规模的网际网连接，由于规模大，所以平摊在每个数据终端的流量低，就造成设备成本低，自然功耗水平相对较低；另一方面是互联网连接的关键任务，我们都知道网络具有高可靠性、高可用性、高带宽和低延迟的特点。旨在提供更快的速率、更短的迟延、更大的规模和更低的功耗的5G将可以最大限度满足物联网的应用需求，以便做到交通领域对新情况的自动化和网络化，加快网络化登陆和广泛应用，事实上，刚处于发