5G移動通信技術及未來發展趨勢的分析

張軍

摘要：作為新型通信技術，5G通信技術的出現對移動通信領域產生了極大的影響。基于此，本研究分別從技術特征方面、關鍵技術方面等，細化闡述5G移動通信技術;并從智能化、無線傳輸網絡、新應用領域開發等方面，分析5G技術的未來發展趨勢，以期為5G技術的推行及其研究提供良好參照。

關鍵詞：5G移動通信技術;頻譜效率;無線傳輸

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2020）07-0015-02

0 引言

隨著移動通信技術的普及，人們對移動通信技術的依賴性水平逐漸升高。目前，移動通信技術已經滲入人們日常生活中的各類場景。在這一背景下，人們對移動通信技術的要求也隨之升高。5G技術作為移動通信領域的新技術，其在傳輸性能、安全性、能耗等方面具備明顯優勢。因此，分析該技術的特征及發展趨勢具有一定必要性。

1 5G移動通信技術分析

這里主要從以下幾方面入手，針對5G移動通信技術進行分析：

1.1 技術特征方面

移動通信技術的特征主要包含以下幾種：第一，傳輸性能良好。與4G移動通信網絡相比，5G技術的傳輸速度約提升10-100倍左右。5G傳輸下，移動通信網絡的傳輸速率峰值參數可達到20Gb/s，而端到端的時延則可達到ms級別。此外，5G技術的容量也較4G技術出現明顯提升。該技術在各項傳輸性能等方面的優勢，為高質量移動通信奠定了良好的基礎。第二，時效性強。5G移動通信技術的時效性較強[1]。從頻譜接入狀況來看，5G技術采用全頻譜接入模式，同時將高頻段（范圍：6-100GHz）、低頻段（范圍：<6GHz），納入移動通信網絡中。在通信過程中，由全頻譜混合組網提供的無縫覆蓋網絡，可有效提升用戶信息傳輸的時效性，進而確保用戶對信息傳輸效率要求的充分滿足。第三，具備節能優勢。相對于其他移動通信技術而言，5G移動通信技術具備良好節能性優勢。在通信過程中，該技術在兼容性等方面的良好性能，為其信息傳輸過程中的能耗控制提供了必要的支持。該技術的節能特征，為其在各場景、各通信領域中的普及奠定了良好的基礎[1]。

1.2 關鍵技術方面

作為一種新型技術，5G技術的優越性能與其關鍵技術密不可分。與5G有關的關鍵技術主要包含：第一，多載波技術。多載波技術與5G的容量、傳輸效率等性能指標密切相關。引入該技術后，傳統通信網絡中的頻譜效率問題、多徑衰落問題均可得到良好改善。在實踐信息傳輸中，由于多載波技術核心元件——調制濾波器的頻率需求參數明顯高于通信網絡中的子信道數量，因此，多濾波技術的優勢可得到良好發揮。第二，高頻傳輸技術。第三，多天線傳輸技術。在通信領域中，信號覆蓋范圍，與信號傳輸可靠性存在一定關聯。與4G技術相比，5G技術所采取的多天線傳輸技術，可實現更大范圍的信號覆蓋。在多天線覆蓋背景下，5G信號的完整性、傳輸安全性可得到良好保障。這一關鍵技術是決定5G技術具備優越傳輸性能的關鍵所在。第四，超密集網絡技術。5G采用了超密集異構網絡技術，即通過縮短網絡終端、節點間隔的形式，聯合多種無線接入形式，全面優化傳輸網絡的功率，并提升信息傳輸頻譜效率參數，最終實現5G傳輸系統靈活性水平的提升[2]。第五，雙工技術。該技術為5G提供的支持作用以優化頻譜效率為主。以4G技術為例，信息傳輸期間，傳輸網絡的頻譜資源可能受到技術本身的限制。而基于全雙工技術的5G，則可利用良好數據挖掘能力、頻譜靈活性優勢、同頻率同技術優勢等，顯著提高頻譜效率水平。與4G相比，5G頻率效率約高于前者1倍左右。第六，SDN技術。除了上述技術外，SDN技術也是5G系統技術構成中的重要關鍵技術之一。從該技術在5G中的應用狀況來看，這一關鍵技術的作用主要體現為：節約成本，提高資金利用率。在傳統通信過程中，通信技術網絡多經硬件這一媒介完成數據轉發任務，該通信模式中對硬件的高頻率應用，增加了移動通信成本。而基于SDN的5G技術，則可將傳統數據轉發模式變更為由SDN運行轉發服務器模式，由于該通信過程無需配置相關硬件，因此，5G技術的成本可得到良好控制。

2 移動通信技術未來發展趨勢分析

根據當前5G移動通信技術發展現狀，未來可能發展趨勢為：

2.1 智能化

近年來，伴隨著移動通信技術的全面推廣，人們對通信效率、質量的要求逐漸升高。面對人們提出的高標準要求，如何實現5G技術的良好應用，逐漸成為5G發展及管理面臨的重點。結合當前5G技術應用現狀來看，智能化可能成為5G技術的未來發展趨勢之一。相對于單純通信而言，以智能化為核心的5G技術，更加契合人們對信息傳輸可靠性、安全性的要求。隨著5G技術與智能化技術融合的不斷深入，5G通信網絡將變得更加靈活，其傳輸效率、傳輸決策可靠性等指標，也可得到良好改善。

2.2 無線傳輸

除了上述發展方向外，無線傳輸也可能成為5G技術的又一主流發展方向。事實上，相對于有線傳輸而言，無線傳輸更加契合人們對通信網絡傳輸的便捷化、人性化需求。在5G無線傳輸背景下，該通信技術與無線網絡的連接，可有效改善無線網絡各維度的傳輸性能。以傳統無線網絡傳輸為例，傳輸過程中，用戶常常會受到傳輸網絡性能的限制而頻繁面臨網絡擁堵問題。而將5G引入無線傳輸中后，不僅可有效避免網絡擁堵問題，還可顯著提升無線網絡的傳輸性能，使其能夠為用戶提供更加優質的無線傳輸服務。

2.3 新領域應用

隨著5G技術的不斷普及，其應用領域、場景也將變得越來越豐富。除了通信傳輸外，該技術還可能被應用于醫療、教育等相關新領域中。例如，2019年初，我國1名外科醫師在5G技術引導下完成了一例遠程外科手術。該醫師以5G技術為依托，操控48km外的手術機器人（機械臂）完成了實驗動物的肝臟切除術。在該場景中，5G技術的引入將遠程肝臟切除術的時延控制在0.1s以內。從該手術效果來看，5G技術為遠程手術的開展提供了良好的支持。在未來，隨著5G技術的不斷完善，其在醫療、工業生產等新領域中的應用可能變得更加普及[2]。

3 結語

綜上所述，加強5G技術及其發展趨勢的分析具有一定現實意義。為了推動5G技術的應用及發展，可根據移動通信領域的發展歷程，深入挖掘5G技術的特征及性能，探討更多可能的應用方向，進而推動5G技術在各領域的全面應用。此外，還應結合5G技術的應用成效，提出可行的技術改進建議，以促進5G技術的良好發展。

參考文獻

[1] 曾慶博，鄧雷.5G移動通信技術發展與應用趨勢分析[J].中國新通信，2020，22（4）：38.

[2] 景輝.5G移動通信技術下傳輸的未來發展趨勢探索[J].信息與電腦（理論版），2019，31（22）：150-151.