關于5G通信技術發展與應用的若干思考

劉兆林 楊方隆 解曉博

中國移動通信集團設計院有限公司四川分公司 四川成都 610000

1 5G通信技術特征

1.1 高傳輸速率、超容量寬帶

隨著現代科學技術的快速發展，使得我國的通信技術也取得了巨大的進步，我國的通信技術從2G時代一直走到目前的4G時代，在信息的傳輸速率以及寬帶容量方面都實現了較大的飛躍，在未來的5G時代，通信傳輸速率必將獲得更大的提升，無線信息傳輸也將具備光纖傳輸速率，而且寬帶容量的進一步擴充必將為人們帶來更加快捷的體驗。

1.2 網絡全覆蓋、零延遲傳輸

為了進一步滿足不同行業的實際發展需求，也為了給社會帶來更加智能的服務，就必須要實現網絡的全覆蓋，這樣才能充分保障各方面通信的便捷和快速。這就對連接密度以及移動傳輸適應性提出了更高的要求，也能充分保證不同用戶在享受信息服務的時候不會受到外界因素的影響。此外，針對車聯網以及自動控制等行業，對終端信息的傳輸性能提出了更高的要求，也就是說上述行業中信息傳輸的延遲不能超過1ms，這樣才能有效提升端對端的信息傳輸效率以及傳輸穩定性，而5G通信技術就能很好地滿足上述的需求。而5G通信的網絡全覆蓋以及信息傳輸零延遲也是在一些偏遠地區也能更加方便地實現信息傳輸。

2 5G通信技術原理

5G通信技術整體的特點就是，傳輸速度相較以往有了很大的提高，從目前所掌握的數據來看，5G通信網絡整體數據傳輸的速率是原先的10到100倍，該特性的大幅度提高，有利于進入到各種終端當中，更好地去應用互聯網以及相關的其他技術。除此之外，網絡的容量也得到了大幅度的提高，5G網絡寬帶整體容量是原先的100倍，有的甚至已經達到了1000倍。各方面性能的提高，有利于提高相應的設備對網絡寬帶整體的支持，以便于可以形成最佳的物聯網技術應用效果。5G通信技術使得整體互聯網變得更加集成[1]，5G通信技術支持無限制網絡結構，以至于不同網絡終端的相關系統可以實現設備之間的交流。5G技術廣泛的應用于互聯網當中，進一步的拓展了物聯網的整體概念，使得我國經濟快速穩定地向前發展。

3 5G移動通信重要技術

3.1 移動云計算技術

移動云計算技術能夠提高智能終端設備的計算能力，給用戶帶來更好的服務體驗，滿足用戶工作與生活上的需求。移動云計算技術是指在移動互聯網中運用云計算來處理與計算更為復雜的信息與數據，將處理的信息從移動設備上傳送到移動設備云端，能夠有效降低能源消耗，它是一種全新的信息技術資源，同時也能交付和使用。此外，移動云計算技術的速度更為高效，[2]能為用戶提供更高的服務以滿足他們更高的需求，如可提供遠程安全服務，或是服務器多設備無縫連接，不會影響到傳輸速度與質量，換言之，不會出現網絡卡頓、延遲等現象，由此可知，移動云計算技術是第五代移動通信的重要技術，能夠降低5G技術應用時出現的能源消耗大的問題，具有一定的優勢。

3.2 大規模MIMO技術

因5G移動通信技術應用覆蓋面積不足，可通過大規模MIMO技術來提高天線增益，進而增加網絡覆蓋面積。MIMO技術是第五代移動通信的核心技術，它能夠充分利用空間資源在發射端和接收端分別對多個天線進行發射與接收，再將資料信息進行整合，能夠有效提高無線傳輸效率，同時也能夠提升通信質量與容量。對于4G移動通信技術，通常2×2的MIMO技術就能提高雙倍的容量，而對于5G技術，因傳輸速度更高且傳播頻譜集中在中高頻，需要更高的頻譜利用率，所以對MIMO技術的要求更高，需要使用大規模MIMO技術，如256×256甚至更高，大規模MIMO技術能夠以數百倍地趨勢提高系統信道容量，由此可知，大規模MIMO技術是5G移動通信技術的重要核心技術。

4 5G無線通信技術的應用

5G無線通信技術的應用，不僅充分滿足了用戶的需求，并且兼容性良好。5G的突出優勢是高速性，在智能手機、平板電腦的資源下載中能夠完美體現。此外，5G網絡下的信息存儲，能夠通過高效率的傳輸功能將信息上傳至云空間，有效保障了資料存儲的可靠性與安全性。5G技術的兼容與4G、3G、2G通信協議以及WiFi通信技術一樣，在智能終端操作時可以進行選用。

5 5G移動通信技術發展前景

物聯網。現階段，我國5G移動通信技術仍處于研發試驗階段，但縱觀試驗結果，可知5G移動通信技術具有非常好的發展前景[3]，除了提升傳輸速度與改變通信方式以外，還能夠支持多設備共同使用，滿足人們的使用需求，同時也會影響到社會發展，實現萬物互聯，迎來物聯網時代。物聯網是指所有具有獨立功能的物體通過互聯網或電信網等信息承載體來實現互聯互通，通過物聯網，可以利用互聯網來對機器設備、汽車或家庭設備進行控制，能夠廣泛運用于各個行業，如物流行業、醫療行業等，促進智能化發展。4G移動通信技術的應用無法滿足物聯網發展需求，因傳輸速度等因素較難實現萬物互聯，而應用5G移動通信技術能夠很好地改善這一點，5G技術專為loT設計大連接場景，NB-1oT、eMTC作為該場景的主要技術方案，可提供窄帶大連接能力，而物聯網市場覆蓋面積大，且要求低功耗，5G移動通信技術能夠很好地滿足物聯網的需求，并能夠解決當前技術存在的問題，如覆蓋面積不夠廣、容量小成本高、功耗高等，5G移動通信技術具有高效率、大流量、低功耗等優勢，能夠滿足萬物互聯的需求，推進物聯網時代到來的步伐。

6 結語

5G技術之所以能夠快速發展起來，主要原因在于社會發展需求，為了推動5G技術的發展應用，很多科研人員已經對5G技術做了更加深入的研究，逐漸完善5G技術，讓5G技術能夠應用到各個領域之中，拓展5G技術的應用范圍，讓人們的生活得到很大改善。