淺談5G移動(dòng)通信技術(shù)及未來發(fā)展趨勢(shì)

韋鍇

【摘要】 一個(gè)月前在巴塞羅那結(jié)束的世界移動(dòng)通信大會(huì)是現(xiàn)今最大的移動(dòng)盛會(huì)，有上千商體加盟，上萬電子愛好者與從業(yè)者參與其中。這次大會(huì)很精彩，給人們帶來了諸多的啟發(fā)，其中一項(xiàng)主要發(fā)現(xiàn)便是5G技術(shù)的應(yīng)用將成為重要趨勢(shì)。從1G、2G到3G，像平常只使用而并不了解移動(dòng)通信的用戶們，也知道我們的網(wǎng)絡(luò)模式又已經(jīng)升級(jí)到了4G。移動(dòng)通信技術(shù)變革是一直在發(fā)生的，這是再清楚不過的事實(shí)，它涉及到我們的生活各個(gè)方面。那么，隨著需求的變化，下一步的發(fā)展定然是正在研發(fā)的5G了。

【關(guān)鍵詞】 5G 移動(dòng)通信技術(shù) 發(fā)展 前景

一、移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展歷程

1G網(wǎng)絡(luò)，也就是第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)，以現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)來看，它用戶使用范圍小、安全性和質(zhì)量都相對(duì)很差，加密技術(shù)還沒有應(yīng)用。1G以蜂窩結(jié)構(gòu)組網(wǎng)，使用模擬傳輸，傳輸速率才只達(dá)到2.4kbit/s。

2G網(wǎng)絡(luò)，雖然2G無線通訊協(xié)議有GSM頻分多址，可以進(jìn)行窄帶數(shù)據(jù)通訊，實(shí)現(xiàn)了以無線通訊數(shù)字化為代表，但它傳輸速度很慢。主要包括客戶化應(yīng)用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)邏輯，立即計(jì)費(fèi)等內(nèi)容，也包含增強(qiáng)型話音編解碼技術(shù)，使得話音質(zhì)量得到了質(zhì)的改進(jìn)。

3G網(wǎng)絡(luò)，以2G為基礎(chǔ)，進(jìn)一步發(fā)展了數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)了較高的帶寬，一般都在500Kb/s以上，語音通話方面的安全性也得到了改善。帶目前為止，其運(yùn)營(yíng)有3種標(biāo)準(zhǔn)，分別為WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA，傳輸速度提高到較高水準(zhǔn)，雖然播放高清視頻有點(diǎn)勉強(qiáng)，但足以滿足手機(jī)上網(wǎng)需求。

4G網(wǎng)絡(luò)，在3G的基礎(chǔ)上，又融合了WLAN，可以傳輸高質(zhì)量的視頻，質(zhì)量有多高呢？能與電視圖像輸出不相上下。4G系統(tǒng)下載速度很快，能達(dá)到100Mbps以上的的速度，上傳的速度也能達(dá)到20Mbps，比撥號(hào)上網(wǎng)快數(shù)千倍，滿足所有使用用戶的需求不成問題。

二、5G移動(dòng)通信技術(shù)的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)

2.1特點(diǎn)

5G是技術(shù)的更新，是極大的創(chuàng)新型發(fā)展，是一個(gè)跳躍性的變革，5G將會(huì)是全新技術(shù)，通俗來說，5G在速度上遠(yuǎn)超4G，但在功耗上要低于4G，也就是功效與實(shí)用性實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，隨之還將會(huì)帶來網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的改變，從而也會(huì)帶來全新的電子產(chǎn)品。就移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的歷程來說，5G在傳輸速率和資源的利用效率方面將會(huì)有很大進(jìn)步，像是超高的頻譜利用率和利用能效，還有超強(qiáng)無線信號(hào)的覆蓋性與傳輸速率，相信用戶的體驗(yàn)感受會(huì)有根本性的進(jìn)步。

2.2優(yōu)點(diǎn)

對(duì)于用戶來說，5G的價(jià)值簡(jiǎn)單來說就是一個(gè)字“快”。它的使用峰值速率可達(dá)幾十兆，比如下載一部高清電影不再是4G時(shí)代的好幾分鐘，而是一秒就可以完成的事。速度的提升使5G有望在無人駕駛技術(shù)研發(fā)、實(shí)景應(yīng)用和物聯(lián)網(wǎng)等多個(gè)方面得到應(yīng)用。按照3GPP的定義，5G的提升是全方位的，它具備高性能、低延遲與高容量特性。這些優(yōu)點(diǎn)如何極盡其能？就要看毫米波、小基站、Massive MIMO、全雙工以及波束成形這五大技術(shù)的應(yīng)用實(shí)力如何了。

三、未來的趨勢(shì)

移動(dòng)通信技術(shù)主要為信號(hào)編碼、信道編碼、調(diào)制解調(diào)和天線技術(shù)與排布四個(gè)方面。

以1G到2G的變更為例，它的變革主要在信號(hào)編碼和控制信道分離上，體現(xiàn)為2G中的信道編碼技術(shù)發(fā)展來的GPRS。3G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展則在于調(diào)制解調(diào)技術(shù)的變更。四代LTE發(fā)展了多載波正交頻分復(fù)用，也還是在于第三方面調(diào)制解調(diào)技術(shù)的進(jìn)步。

從這里可以看出，信號(hào)編碼、信道編碼和調(diào)制解調(diào)領(lǐng)域的技術(shù)已經(jīng)沒有多少再進(jìn)步的空間了，而天線在移動(dòng)通信的應(yīng)用還是很少的，那么，5G的技術(shù)革新肯定會(huì)在這一技術(shù)上尋求進(jìn)步的突破口。現(xiàn)在研究者們都瞄準(zhǔn)了高頻譜資源，要實(shí)現(xiàn)更多的高頻資源、更高的頻譜利用效率將成為第五代移動(dòng)通信的技術(shù)革新方向。“多流匯聚”會(huì)是未來移動(dòng)通信技術(shù)的革新重點(diǎn)，也正是解決不同制式不同網(wǎng)絡(luò)的融合問題，這絕對(duì)是一個(gè)對(duì)運(yùn)營(yíng)商有利的理想技術(shù)。

結(jié)語：總之，未來的世界是信息化的世界，這將是一個(gè)必然的趨勢(shì)。我們清楚地感受到當(dāng)今電信自誕生以來飛速發(fā)展著，并發(fā)生了巨大的變化，每一代網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)與應(yīng)用都是對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)步的充分肯定與證明。為了滿足未來十年的社會(huì)信息需求，新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)也就是5G，它發(fā)展的關(guān)鍵在于要提高用戶體驗(yàn)速率、單位范圍內(nèi)的使用密度，縮短客戶端延時(shí)，提高峰值速率等，實(shí)現(xiàn)這些關(guān)鍵性能指標(biāo)才能統(tǒng)一科學(xué)性與商業(yè)性。到目前為止，5G的發(fā)展還處于“胚胎時(shí)期”，沒有形成達(dá)成共識(shí)的方向與標(biāo)準(zhǔn)，所以從業(yè)者和關(guān)注者們正在對(duì)其概念、定向、技術(shù)進(jìn)行廣泛探討。科學(xué)工作者們關(guān)于5G的技術(shù)發(fā)展的研究，還是摸索前進(jìn)的狀態(tài)，還要通過標(biāo)準(zhǔn)化、模擬試驗(yàn)和內(nèi)部測(cè)試等必要檢測(cè)。相信通過我們共同的努力，5G的技術(shù)發(fā)展將取得實(shí)質(zhì)性的突破，應(yīng)用前景也必定是一片光明。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]尤肖虎，潘志文，高西奇，曹淑敏，鄔賀銓.5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)與若干關(guān)鍵技術(shù)[J].中國(guó)科學(xué)：信息科學(xué)，2014，（05）：551-563.

[2]劉瓊芳. 淺析5G移動(dòng)通信技術(shù)及未來發(fā)展趨勢(shì)[J]. 科技資訊，2016，（07）：13-14.