关于5G通信技术发展与应用的若干思考

时间：2024-04-25

刘兆林杨方隆解晓博

中国移动通信集团设计院有限公司四川分公司四川成都 610000

1 5G通信技术特征

1.1 高传输速率、超容量宽带

随着现代科学技术的快速发展，使得我国的通信技术也取得了巨大的进步，我国的通信技术从2G时代一直走到目前的4G时代，在信息的传输速率以及宽带容量方面都实现了较大的飞跃，在未来的5G时代，通信传输速率必将获得更大的提升，无线信息传输也将具备光纤传输速率，而且宽带容量的进一步扩充必将为人们带来更加快捷的体验。

1.2 网络全覆盖、零延迟传输

为了进一步满足不同行业的实际发展需求，也为了给社会带来更加智能的服务，就必须要实现网络的全覆盖，这样才能充分保障各方面通信的便捷和快速。这就对连接密度以及移动传输适应性提出了更高的要求，也能充分保证不同用户在享受信息服务的时候不会受到外界因素的影响。此外，针对车联网以及自动控制等行业，对终端信息的传输性能提出了更高的要求，也就是说上述行业中信息传输的延迟不能超过1ms，这样才能有效提升端对端的信息传输效率以及传输稳定性，而5G通信技术就能很好地满足上述的需求。而5G通信的网络全覆盖以及信息传输零延迟也是在一些偏远地区也能更加方便地实现信息传输。

2 5G通信技术原理

5G通信技术整体的特点就是，传输速度相较以往有了很大的提高，从目前所掌握的数据来看，5G通信网络整体数据传输的速率是原先的10到100倍，该特性的大幅度提高，有利于进入到各种终端当中，更好地去应用互联网以及相关的其他技术。除此之外，网络的容量也得到了大幅度的提高，5G网络宽带整体容量是原先的100倍，有的甚至已经达到了1000倍。各方面性能的提高，有利于提高相应的设备对网络宽带整体的支持，以便于可以形成最佳的物联网技术应用效果。5G通信技术使得整体互联网变得更加集成[1]，5G通信技术支持无限制网络结构，以至于不同网络终端的相关系统可以实现设备之间的交流。5G技术广泛的应用于互联网当中，进一步的拓展了物联网的整体概念，使得我国经济快速稳定地向前发展。

3 5G移动通信重要技术

3.1 移动云计算技术

移动云计算技术能够提高智能终端设备的计算能力，给用户带来更好的服务体验，满足用户工作与生活上的需求。移动云计算技术是指在移动互联网中运用云计算来处理与计算更为复杂的信息与数据，将处理的信息从移动设备上传送到移动设备云端，能够有效降低能源消耗，它是一种全新的信息技术资源，同时也能交付和使用。此外，移动云计算技术的速度更为高效，[2]能为用户提供更高的服务以满足他们更高的需求，如可提供远程安全服务，或是服务器多设备无缝连接，不会影响到传输速度与质量，换言之，不会出现网络卡顿、延迟等现象，由此可知，移动云计算技术是第五代移动通信的重要技术，能够降低5G技术应用时出现的能源消耗大的问题，具有一定的优势。

3.2 大规模MIMO技术

因5G移动通信技术应用覆盖面积不足，可通过大规模MIMO技术来提高天线增益，进而增加网络覆盖面积。MIMO技术是第五代移动通信的核心技术，它能够充分利用空间资源在发射端和接收端分别对多个天线进行发射与接收，再将资料信息进行整合，能够有效提高无线传输效率，同时也能够提升通信质量与容量。对于4G移动通信技术，通常2×2的MIMO技术就能提高双倍的容量，而对于5G技术，因传输速度更高且传播频谱集中在中高频，需要更高的频谱利用率，所以对MIMO技术的要求更高，需要使用大规模MIMO技术，如256×256甚至更高，大规模MIMO技术能够以数百倍地趋势提高系统信道容量，由此可知，大规模MIMO技术是5G移动通信技术的重要核心技术。

4 5G无线通信技术的应用

5G无线通信技术的应用，不仅充分满足了用户的需求，并且兼容性良好。5G的突出优势是高速性，在智能手机、平板电脑的资源下载中能够完美体现。此外，5G网络下的信息存储，能够通过高效率的传输功能将信息上传至云空间，有效保障了资料存储的可靠性与安全性。5G技术的兼容与4G、3G、2G通信协议以及WiFi通信技术一样，在智能终端操作时可以进行选用。

5 5G移动通信技术发展前景

物联网。现阶段，我国5G移动通信技术仍处于研发试验阶段，但纵观试验结果，可知5G移动通信技术具有非常好的发展前景[3]，除了提升传输速度与改变通信方式以外，还能够支持多设备共同使用，满足人们的使用需求，同时也会影响到社会发展，实现万物互联，迎来物联网时代。物联网是指所有具有独立功能的物体通过互联网或电信网等信息承载体来实现互联互通，通过物联网，可以利用互联网来对机器设备、汽车或家庭设备进行控制，能够广泛运用于各个行业，如物流行业、医疗行业等，促进智能化发展。4G移动通信技术的应用无法满足物联网发展需求，因传输速度等因素较难实现万物互联，而应用5G移动通信技术能够很好地改善这一点，5G技术专为loT设计大连接场景，NB-1oT、eMTC作为该场景的主要技术方案，可提供窄带大连接能力，而物联网市场覆盖面积大，且要求低功耗，5G移动通信技术能够很好地满足物联网的需求，并能够解决当前技术存在的问题，如覆盖面积不够广、容量小成本高、功耗高等，5G移动通信技术具有高效率、大流量、低功耗等优势，能够满足万物互联的需求，推进物联网时代到来的步伐。