5G終端業(yè)務的技術特點及發(fā)展趨勢研究

摘要：隨著我國5G技術發(fā)展水平的不斷提升，5G終端業(yè)務也日漸成熟，并廣泛應用到移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)領域當中，在通信業(yè)務處理方面發(fā)揮著巨大的作用。文章結(jié)合當下5G終端業(yè)務的基本內(nèi)涵和應用場景，對5G終端業(yè)務的技術特點以及發(fā)展趨勢進行深入而詳盡的分析，以期為更好地推動我國5G終端業(yè)務創(chuàng)新發(fā)展提供參考。

關鍵詞：5G終端業(yè)務；應用場景；技術特點；發(fā)展趨勢

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2023.04.057

中圖分類號：TN 929.5" " " " " " " "文獻標示碼：A" " " " " " " "文章編碼：1672-7274（2023）04-0-03

Research on Technical Characteristics and Development Trend of 5G Terminal Service

WANG Gaijing

（Baoding Branch of China Mobile Tietong Co.， Ltd.， Baoding 071000， China）

Abstract： With the continuous improvement of the development level of 5G technology in China， the 5G terminal business is also maturing and widely used in the field of mobile Internet and the Internet of Things， playing a huge role in the processing of communication services. Based on the basic connotation and application scenario of the current 5G terminal business， this paper makes an in-depth and detailed analysis of the technical characteristics and development trend of the 5G terminal business， with a view to providing a reference for better promoting the innovation and development of the 5G terminal business in China.

Key words： 5G terminal service; application scenario; technical characteristics; development trend

當前，我國通信領域應用最為廣泛的技術就是十分成熟的4G技術，然而隨著信息時代的發(fā)展，社會經(jīng)濟建設以及通信產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展都對移動通信技術提出了更高的要求，移動通信技術逐步向著多元性、大容量以及高密度的方向邁進，信息服務平臺不得不面對當前終端服務領域提出的全新挑戰(zhàn)，全面推進5G終端業(yè)務應用勢在必行。

1" 5G終端業(yè)務概述

1.1 5G終端業(yè)務的內(nèi)涵

作為當前最新一代的通信技術，5G技術已經(jīng)成為移動通信領域開展終端服務的關鍵性核心技術，這種全新的IT技術架構下形成的新型網(wǎng)絡能夠在具體應用過程中，賦予移動互聯(lián)網(wǎng)更高的傳輸效率和傳輸速率，使其與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興產(chǎn)業(yè)融合具有十分廣闊的發(fā)展前景。目前行業(yè)內(nèi)對5G終端業(yè)務并沒有形成統(tǒng)一的評定標準，主要將傳輸速率在10 Gbps以上的移動通信業(yè)務統(tǒng)稱為5G終端業(yè)務。傳輸速率雖然是關鍵環(huán)節(jié)，但是單純的傳輸速率并不能夠嚴格區(qū)分5G終端業(yè)務與4G終端業(yè)務，5G終端業(yè)務擁有更加低廉的運行成本、更加新穎的設計理念以及更加廣泛的覆蓋范圍，具有其鮮明的技術特點[1]。

1.2 5G終端業(yè)務的應用場景

1.2.1 在移動互聯(lián)網(wǎng)領域的應用

5G終端業(yè)務在移動互聯(lián)網(wǎng)領域的全面應用提升了人們信息交互的效率和質(zhì)量，使移動互聯(lián)網(wǎng)用戶能夠獲得高清視頻、虛擬場景強化、現(xiàn)實場景增強等優(yōu)質(zhì)服務，5G技術的進步和成熟使得智能手機、平板電腦、MID等移動終端的數(shù)據(jù)傳輸速率和效率變得更高，移動互聯(lián)網(wǎng)用戶借助5G終端業(yè)務可獲得更好的移動終端應用體驗，同時，5G終端業(yè)務的高速率、高密度、低延時等技術特點還使得移動終端的流媒體、云存儲、移動支付以及虛擬現(xiàn)實等功能服務質(zhì)量更高，穩(wěn)定性更強。

1.2.2 在物聯(lián)網(wǎng)領域的應用

5G終端業(yè)務在物聯(lián)網(wǎng)領域的全面應用，是移動通信技術從服務個人用戶轉(zhuǎn)向服務行業(yè)用戶發(fā)展的典型代表。物聯(lián)網(wǎng)中涉及移動通信技術的業(yè)務種類十分豐富，每一項業(yè)務也都有自身的特點，目前，環(huán)境監(jiān)測、智能家居、智能電網(wǎng)等聯(lián)網(wǎng)業(yè)務都需要連接大量的終端數(shù)據(jù)傳輸設備，這些終端設備在實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)控制的過程中彼此之間需要頻繁地進行數(shù)據(jù)包傳輸。工業(yè)級別的應用對移動通信網(wǎng)絡傳輸?shù)乃俾屎头€(wěn)定性均提出了較高的要求[2]。5G終端業(yè)務充分發(fā)揮自身傳輸速率快、傳輸密度高、傳輸穩(wěn)定性強、傳輸延時性低的特性，在物聯(lián)網(wǎng)領域中得到廣泛應用，能夠確保物聯(lián)網(wǎng)終端設備良好的連通狀態(tài)和傳輸效率，滿足行業(yè)用戶的多樣化需求。

2" 5G終端業(yè)務的技術特點分析

2.1 高速率性特點

數(shù)據(jù)信息的高傳輸速率是5G終端業(yè)務的基本特征，也是5G終端業(yè)務的突出優(yōu)勢。在大數(shù)據(jù)時代背景下，移動終端設備在進行視頻傳輸、移動辦公、App使用等過程中，需要進行大容量的數(shù)據(jù)傳輸，在當前國際標準化轉(zhuǎn)入機制下，高階的MIMO以及大規(guī)模天線陣列技術的全面提升極大地提升了移動互聯(lián)網(wǎng)的容量，而3IEEE以及3GPP通過市場機制為5G終端業(yè)務實現(xiàn)大容量信息快速傳輸創(chuàng)造了良好的條件[3]。

2.2 低延時和低功耗

5G時代，人們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫囊苿又悄芙K端設備的芯片逐漸實現(xiàn)多核多模化發(fā)展，移動智能終端的體積變得更加輕小便攜，對其需求也全面提升。面對移動通信市場的這種需求，5G終端業(yè)務結(jié)合新型射頻功放技術、新芯片架構、屏幕顯示技術等方法對終端功耗進行全面改善，進而形成低功耗的技術特點。同時，5G終端業(yè)務在發(fā)展過程中，依托扁平化和D2D直連技術的網(wǎng)絡結(jié)構，降低了控制面及用戶面的時延，借助光纖網(wǎng)絡高速傳輸數(shù)據(jù)達到了毫秒級別的性能標準，在確保移動終端用戶接受數(shù)據(jù)質(zhì)量的同時，展現(xiàn)出良好的低延時技術性能。

2.3 高密度通信

在當前的移動通信技術條件下，移動終端與網(wǎng)絡通信設備之間想要實現(xiàn)信息的無縫傳輸依然存在較大的難點，局域網(wǎng)范圍內(nèi)存在較多的信號干擾，移動終端設備在較低的信號傳輸質(zhì)量環(huán)境下會在局域網(wǎng)范圍內(nèi)進行不斷切換，進而產(chǎn)生信息傳輸不穩(wěn)定的問題。5G終端業(yè)務采用局域網(wǎng)內(nèi)干擾和協(xié)調(diào)機制同步并存的網(wǎng)絡傳輸架構，能夠切實提升信息傳輸?shù)目垢蓴_能力，展現(xiàn)出組網(wǎng)高密度的技術特點，能夠在滿足大容量信息傳輸技術要求的基礎上，緩解信號切換造成的信息傳輸不穩(wěn)定問題，提升通信質(zhì)量。

2.4 多人多出技術

目前為止，移動通信領域通過大量的技術研究證明天線數(shù)量運用得越多，則數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)馁|(zhì)量和穩(wěn)定性就越高。5G終端業(yè)務在原有多人多出技術的基礎之上，通過運用更多的天線來實現(xiàn)同一時間發(fā)送和接收多個空間流，增加信號傳輸?shù)母采w面積，在有效解決移動通信網(wǎng)絡時延問題的基礎上，進一步提升了移動通信傳輸?shù)馁|(zhì)量和穩(wěn)定性，使5G終端業(yè)務更進一步地實現(xiàn)無死角服務[4]。

2.5 全雙工技術

全雙工技術屬于一種同頻率、同時間的雙向通信技術，在移動通信領域具有發(fā)展前景和商業(yè)應用價值。從目前的移動通信技術發(fā)展情況來看，移動終端與網(wǎng)絡之間開展通信活動的空間相對受到限制，接收信號和發(fā)射信號存在相互干擾，這種現(xiàn)象降低了通信量，而5G終端業(yè)務采用的全雙工技術則能夠有效降低接收信號和發(fā)射信號相互干擾，進而全面提升移動通信質(zhì)量。

2.6 濾波器組多載波技術

濾波器組多載波技術被廣泛運用到通信相關服務當中，其能夠在對抗窄帶干擾或頻率選擇性衰落過程中產(chǎn)生顯著的效果，在多載波系統(tǒng)中，僅僅只有一小部分載波會受到干擾，且受到干擾的載波還可以通過糾錯碼來糾正子信道，即在發(fā)送端人為加入一些冗余碼元，利用冗余碼元與信息碼元之間的某種約束規(guī)則，來判斷傳輸過程是否出錯，如果在接收端按照這種既定規(guī)則檢驗時，發(fā)現(xiàn)冗余碼元與信息碼元之間的關系受到破壞，便可以糾正錯誤。

2.7 多種無線接入方式融合

隨著無線通信技術的不斷發(fā)展以及網(wǎng)絡感知技術的不斷成熟進步，移動終端設備能夠?qū)ψ陨硭幍木W(wǎng)絡環(huán)境進行檢測與感知，移動終端的網(wǎng)絡配置會根據(jù)環(huán)境變化而進行自主優(yōu)化，使自身始終處于更好的運行環(huán)境當中。如藍牙、Zigbee、NFC、WLAN、2G/3G/LTE等信號傳輸環(huán)境，移動終端的網(wǎng)絡配置會根據(jù)這些網(wǎng)絡環(huán)境的變化而進行自主優(yōu)化，使自身始終處于更好的運行環(huán)境當中。隨著移動終端設備智能化水平的不斷提升，其能夠在非人為控制的情況下，實現(xiàn)各種連接方式的有效融合，自主進行分析決策，選擇最佳的端對端路徑，5G終端業(yè)務展現(xiàn)出的這種多種無線接入方式融合技術特點使得人們對未來5G技術的發(fā)展應用期望更高[5]。

2.8 多元化終端形態(tài)

隨著現(xiàn)代科學技術的不斷發(fā)展，通信技術和生產(chǎn)技術的不斷進步使得移動終端設備的形態(tài)展現(xiàn)出多元化特點，除了目前人們?nèi)粘９ぷ骱蜕钪休^為常見的智能手機、平板電腦，還誕生了許多具備移動通信功能的穿戴設備，如智能手環(huán)、智能手表、智能眼鏡、智能跑鞋等，移動終端設備應用范圍還在不斷拓展，如智能家居領域就誕生了智能家電、智能中控系統(tǒng)、智能機頂盒、智能開關等移動終端，并在5G技術的支撐下實現(xiàn)信息的無縫傳輸和實時智能操控。

3" 5G終端業(yè)務的發(fā)展趨勢分析

3.1 5G終端業(yè)務應用范圍將更加廣泛

未來隨著5G終端業(yè)務的普及，多元化5G終端設備形態(tài)的誕生，5G終端業(yè)務的應用范圍將變得更加廣泛。應用思維的轉(zhuǎn)變、5G技術的不斷突破以及終端設備研發(fā)應用領域的不斷拓展，使得5G終端業(yè)務將不再局限于服務個人用戶，而是將向著服務行業(yè)用戶的方向邁進，5G終端業(yè)務與物聯(lián)網(wǎng)技術的有效融合使得5G終端業(yè)務向著工業(yè)領域的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方向快速邁進，在未來，5G終端業(yè)務將結(jié)合多元化形態(tài)的智能終端設備為人們的生活、工作、學習提供更加豐富和便捷的通信服務[6]。

3.2 5G終端業(yè)務應用將更加人性化

隨著人工智能技術的不斷發(fā)展和深入應用，5G終端業(yè)務將深入結(jié)合大數(shù)據(jù)分析技術和智慧化發(fā)展思維，為人們提供更加人性化、個性化以及智能化的應用服務。5G終端業(yè)務為了切實滿足人們生活、工作和學習的多樣化需求，必然要深度結(jié)合大數(shù)據(jù)分析技術和人工智能技術來強化用戶產(chǎn)品體驗，挖掘個性化的結(jié)構性數(shù)據(jù)特征，進而調(diào)整終端業(yè)務產(chǎn)品的服務內(nèi)容，為用戶帶來更加貼心的服務體驗。

3.3 5G終端業(yè)務多元發(fā)展的具體方向

隨著信息技術的不斷發(fā)展，人們正式從4G通信時代邁入5G信息時代，人們對移動終端業(yè)務的傳輸速率、傳輸質(zhì)量、操作便捷性以及頻譜資源都提出了更高的要求，因此，5G終端業(yè)務在用戶需求導向下將向著多元化的發(fā)展方向邁進。

3.3.1 發(fā)展高頻段毫米波通信

在傳統(tǒng)的移動通信業(yè)務中，3 GHz以下頻段是數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕l段，但由于該頻段范圍內(nèi)的頻譜資源受到一定的限制，因此數(shù)據(jù)傳輸效率也受到一定程度的影響。在未來的發(fā)展過程中，為了切實提升5G終端業(yè)務數(shù)據(jù)傳輸效率，應更加積極地探索應用高頻段的頻譜資源，發(fā)展高頻段毫米波通信技術，將更能夠充分發(fā)揮出帶寬的優(yōu)勢，有效緩解頻段擁擠而產(chǎn)生的頻譜資源短缺問題，其可借助增益較高的天線來實現(xiàn)[7]。然而，5G終端業(yè)務發(fā)展高頻段毫米波通信技術在一些方面會受到限制，該通信技術對使用材料和系統(tǒng)設置要求較高，且傳輸效果受天氣影響較大，傳輸穿透力和繞射能力偏低，傳輸距離也相對較短，這些都是需要通過技術手段加以解決。

3.3.2 實現(xiàn)小區(qū)超密集覆蓋

5G技術的核心優(yōu)勢在于其超高的信息傳播速率，因此，5G終端業(yè)務在未來的應用發(fā)展過程中要突出利用這一巨大優(yōu)勢，在高層住宅、寫字樓等人口密度較大、用戶量較多的區(qū)域進行預先布置，通過技術手段幫助人口密集區(qū)域獲得小區(qū)分列增益，降低小區(qū)邊界位置容易出現(xiàn)的損耗，應用中繼技術、felCIC技術、無線回傳技術以及干擾識別技術等實現(xiàn)小區(qū)的超密集覆蓋，對5G終端業(yè)務進行科學分流，全面提升系統(tǒng)容量，進而提升超密區(qū)域內(nèi)網(wǎng)絡部署的靈活性和信息傳輸效率，提升服務質(zhì)量。

3.3.3 實現(xiàn)終端直連

隨著5G技術研發(fā)不斷取得突破，D2D終端直連技術得以實現(xiàn)應用，這是一項十分先進的通信技術，能夠全面提升5G終端蜂窩通信系統(tǒng)的頻譜效率，切實解決當前頻譜資源短缺而產(chǎn)生的信息傳輸問題，進一步降低終端發(fā)射頻率，使信息傳輸過程變得更加穩(wěn)定可靠。同時，5G終端業(yè)務實現(xiàn)終端直連能夠在相應的條件下降低傳輸功耗，提升傳輸效率，提升資源的利用率，對終端進行大面積覆蓋，并全面提升信息傳輸線路的靈活性。■

參考文獻

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