5G技術(shù)的應(yīng)用分析

萬思敏

（公誠管理咨詢有限公司，廣州 510610）

1 5G簡介

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)前普遍使用的4G技術(shù)使用戶在觀看視頻時畫面清晰度已經(jīng)能夠達(dá)到相當(dāng)高度，并具有一定的穩(wěn)定性，但4G通信技術(shù)的一些短板也開始出現(xiàn)：信息傳輸速度已經(jīng)達(dá)到瓶頸，信號覆蓋能力存在缺陷等。與此同時，各領(lǐng)域?qū)σ苿油ㄐ诺乃俣扰c質(zhì)量要求卻越來越高。在這種背景下，5G技術(shù)開始為人們所重視，各方希望通過推進(jìn)5G技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用促進(jìn)更多領(lǐng)域的技術(shù)突破。

5G技術(shù)相對4G技術(shù)而言，最大的優(yōu)勢之處在于其信息傳輸速度的大幅度增長，從而使得移動信息數(shù)據(jù)量也能以千倍的幅度擴(kuò)大。當(dāng)速率提升到一定程度之后，網(wǎng)絡(luò)傳輸已經(jīng)不再是制約5G技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵因素，需要更加予以重視是其穩(wěn)定性與覆蓋能力等。5G技術(shù)的應(yīng)用在不同運用場景下相關(guān)技術(shù)指標(biāo)如表1所示：

表1 5G不同場景下的技術(shù)指標(biāo)

2 5G無線通信技術(shù)目標(biāo)與關(guān)鍵技術(shù)

（1）技術(shù)目標(biāo)。5G技術(shù)應(yīng)用過程中大致有以下四個技術(shù)目標(biāo)：一是5G技術(shù)應(yīng)用之后需要大幅度提高傳輸速度，這是5G技術(shù)需要實現(xiàn)的根本目標(biāo)；二是從提升用戶體驗出發(fā)，減少設(shè)備連接所需時間；三是提高同時可連接設(shè)備數(shù)量以及相應(yīng)的流量密度保障5G網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性；四是由于5G技術(shù)主要應(yīng)用于移動用戶，需要對設(shè)備移動時傳輸?shù)馁|(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化。

（2）關(guān)鍵技術(shù)。5G通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)主要涵蓋三塊，包括大規(guī)模MIMO技術(shù)、毫米波通信技術(shù)以及D2D通信技術(shù)。大規(guī)模MIMO技術(shù)是通過新型多天線技術(shù)進(jìn)而提高頻譜效率，同時也可在時分雙工和頻分雙工進(jìn)行操作，也通過應(yīng)用源天線陣列和波束智能賦形，實現(xiàn)了對與用戶之間信息傳輸?shù)姆€(wěn)定支持。毫米波通信技術(shù)通過應(yīng)用全新的RAT技術(shù)，基于LTE技術(shù)使得5G通信能在尚未充分開發(fā)的毫米波頻段上（3GHz-60GHz）進(jìn)行通信，大幅提升傳輸容量。D2D通信技術(shù)指的是設(shè)備與設(shè)備之間的通信，通過利用D2D設(shè)備作為中繼，使得其他遠(yuǎn)離基站的設(shè)備也能連入蜂窩網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而提高通信距離。

此外，5G技術(shù)應(yīng)用的實現(xiàn)也依賴于其他一系列相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，例如通過全雙工技術(shù)來提升信息傳輸效率、通過建設(shè)新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)整合當(dāng)前各類通信業(yè)務(wù)減小網(wǎng)絡(luò)之間的干擾和損耗、嘗試使用高頻段傳輸技術(shù)避開擁擠頻段等。

3 5G應(yīng)用

（1）超高速的數(shù)據(jù)傳輸儲存。目前，4G技術(shù)一定程度上滿足了人們對數(shù)據(jù)傳輸速度的需求，在視頻播放和音樂傳輸?shù)确矫嬉呀?jīng)可以適應(yīng)人們的習(xí)慣，而在5G技術(shù)應(yīng)用下，信息傳輸速度的大幅度提高，實際帶來的效果并不僅僅體現(xiàn)在日常數(shù)據(jù)傳輸中。一方面?zhèn)鬏斔俣鹊奶岣呤沟靡恍┰拘枰鎯υ诮K端設(shè)備中的信息可以通過即時傳輸來實現(xiàn)，節(jié)省了相應(yīng)的存儲空間，一定程度上提高了信息的安全性；另一方面，傳輸速度的提高滿足了一些遠(yuǎn)程控制類型設(shè)備對信息傳輸?shù)脱舆t性的需求，能夠在遠(yuǎn)程做出更加精確而復(fù)雜的操作，使得一些原本看似不可能的功能得以實現(xiàn)，例如能使無人駕駛汽車對不斷變化的路況作出更準(zhǔn)確的判斷，提高其安全性。

（2）用戶業(yè)務(wù)需求的提升。移動通信技術(shù)的本質(zhì)決定了5G技術(shù)需要大范圍覆蓋，以保證在用戶流動性大時信息傳輸?shù)目煽啃裕瑹o論用戶身處何地，都能隨時隨地的使用5G網(wǎng)絡(luò)。5G技術(shù)在未來的應(yīng)用需要突破地域限制，在將來從流量、速度、可靠性、延遲方面都對現(xiàn)有的4G網(wǎng)絡(luò)達(dá)到全面超越，這樣才能更好的滿足用戶業(yè)務(wù)方面不斷增長的需求。

（3）高兼容性的網(wǎng)絡(luò)融合。5G技術(shù)作為新興事物，其全面覆蓋是一個漸進(jìn)的過程。因此在其應(yīng)用過程中，不可避免的需要與原有網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)類型進(jìn)行對接，兼容性也就成為了5G技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵因素之一。當(dāng)前使用的廣播電視網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)以及4G網(wǎng)絡(luò)等都是5G技術(shù)在未來可能的覆蓋對象，5G技術(shù)的應(yīng)用需要盡可能的降低與這些網(wǎng)絡(luò)的兼容成本，降低相應(yīng)的維護(hù)費用，這樣才能充分發(fā)揮5G技術(shù)在通信技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢，實現(xiàn)其利益最大化。

4 未來應(yīng)用前景的展望

5G技術(shù)毫無疑問已經(jīng)是移動通信技術(shù)接下來的熱點研究領(lǐng)域，隨著全球網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接數(shù)量的不斷增長，更快、更穩(wěn)定的5G技術(shù)無疑將成為時代的弄潮兒。在5G技術(shù)高速性的基礎(chǔ)上，移動通信技術(shù)也將迎來新的發(fā)展與機(jī)遇，實現(xiàn)全球網(wǎng)絡(luò)的即時連接。借助5G技術(shù)的便利，一系列相關(guān)領(lǐng)域如醫(yī)療、汽車、軍事等的技術(shù)也將出現(xiàn)質(zhì)變，給人們帶來更加便捷舒適的服務(wù)。

根據(jù)行業(yè)最新的測算，移動數(shù)據(jù)流量的不斷增長，在2020與2025五年中移動數(shù)據(jù)流量降有大幅度的增長：

5 結(jié)束語

5G技術(shù)將是移動通信技術(shù)發(fā)展史上的又一座里程碑，但是其在實際的應(yīng)用過程中還存在一系列需要解決的問題，期待在不久的將來，5G技術(shù)能夠充分應(yīng)用于各個領(lǐng)域，推動整個信息產(chǎn)業(yè)的改革與發(fā)展，真正惠及大眾。