第5代移动通信网络的新业务及其关键技术分析

胡 健，刘炎东，白 波，王蔚琼

（中国移动通信集团设计院有限公司，天津 300000）

1 第5代通信网络特征

由于当前移动通信网络面对市场用户和业务需求迅速增长，而目前技术能力却无法满足的矛盾问题，所以通过对技术进行升级，为使用者提供在低成本的基础上体验高速、低延时、海量信息的移动通讯网络服务势在必行。过去使用是4G技术已经无法满足当前新业务要求，所以5G技术的出现，给移动通信网络未来发展提供了有力的技术支持。与4G移动网络相比，当前对5G提出的业务要求具有以下几点特征：第一，需要实现更高的数据传输效率，目前LTE峰值的速率可以到达100Mb/s，与4G移动网络速度相比提高了10-100倍，数据传输峰值可以达到10Gb/s，用户使用体验速度能达到0.1～1Gb/s，所以为用户提供了更加优质的使用体验。第二，要求网络延时有效降低。使用5G移动网络的延迟和4G移动网络相比，不到其1/10-1/50，延迟已经控制在毫秒计算的时间范围之内，同时，在业务延时方面空口可以控制在1毫秒以内，通信环境速度高达500km/h。第三，需要提高系统频谱的效率。频谱资源是移动通信中的核心资源，使用5G移动通信技术可以有效提高频谱效率，使大量频谱资源得到利用，从而满足用户日益增长的流量需求。第四，实现大连接和低功耗。5G移动网络自数据连接方面，连接数1000K每平方千米，连接网络的移动设备是4G移动网络的100倍，并且可以实现能耗的降低，使能量使用效率提高到10倍以上。正式由于5G移动通信网络具备以上这些优势特点，所以相关的关键技术得到快速发展。

2 第5代通信网络新业务研究

2.1 基于第5代通信网络的物联网新业务

近年来物联网发展势头迅猛，将5G通信网络技术与物联网进行深度融合，能够提高医疗器械、工业设施、交通工具以及智能家居等领域的智能化水平，满足人们的个性化服务需求。在此基础上，可以进一步推进无人驾驶技术走向成熟，实现各种工业设备的远程精准操控，最终实现万物互联的目标。例如，在交通运输方面，想要有效提高人们的出行效率、找到可持续能源动力方式、使驾驶联网和保证出行安全，都可以通过将物联网、智能分析系统和网络写作相连接而得到解决和优化。同时，在设备远程操控方面，也可以利用物联网+5G移动通信服务实现更加快速和精准的操控模式，在延迟缩短的情况下，能够突破过去在远程操控方面存在的难题，提高设备远程操控效率。未来，在较为危险的工作环境当中一系列劳动也都可以利用5G通信网络技术连接设备，实现实时的设备操作和监控，从而实现各个领域的安全作业。

2.2 基于第5代通信网络的媒体类新业务

当前，媒体类业务在人们的生活中随处可见，为人们提供了丰富的娱乐资源和学习资源。媒体类业务主要包括各种视频业务，和最新兴起的虚拟业务等。在5G通信网络环境之下，媒体类业务的性能将得到极大提升，移动性也会更加便捷，为用户提供更好的学习和娱乐体验。5G通信网络技术的推广和应用，在很大程度上回促使当前视频通话、视频点播、视频直播、视频监控以及视频会议的改革与创新，使虚拟更趋近与现实。利用5G通信网络，能够在瞬间传输各大的数据量，所以各种网络资源可以得到更加充分的利用，网络当中的图像也会更加清晰。在5G时代背景下，使用移动终端就可以在任何地点体验优质的视频会议，并且视频通话会给用户带来身临其境的感觉。在视频监控方面，随着技术的不断进步，无线高清摄像头能够放置在任何地点，使远程监控成本降低。随着5G技术的继续发展，网络虚拟现实技术将成为互联网当中最大流量入口，在各行各业和娱乐学习当中得到广泛的应用。当前的虚拟设备主要分为两种，一种是PC式头盔，另一种是手机式头盔。PC头盔当前主要是为一些自身的游戏玩家和对游戏有较高体验要求的玩家提供虚拟游戏服务，在这种虚拟环境当中，画质精细，并且能够提高用户在游戏当中的存在感，在使用过程中，主机和头盔之间需要进行连接并传输大量的数据信息，使用有线连接方式会直接影响用户的体验感，所以，通过结合5G进行数据传输，可以实现数据无线传输、大容量传输、高效传输和低延时传输，为用户提供随时随地的虚拟现实体验。手机式头盔主要是为观影和轻度的游戏需求用户提供虚拟现实服务，利用5G通信网络，能够利用云端进行数据的下载，还能将较高要求的视频渲染工作交回给云端进行处理，头盔负责信息传达和视频展示，将渲染好的高质量视频帧利用无线传输的方式高速的传递给头盔，用户就能观赏到实时进行传输的视频。

3 第5代通信网络关键技术研究

3.1 第5代通信网络高频段的使用

我国目前仅使用4G网络通信技术虽然覆盖范围很广，可以满足普通用户需求，但区间频谱资源欠缺，如果能够更加充分的利用频谱资源，将会降低频谱资源紧张，给互联网技术带来新的突破。随着5G技术的不断成熟，高频段的充分利用手段将成为未来发展趋势。高频段使用对社会产生以下影响：宽带资源更加充足、移动设备网络速度更快、各种连接网络的设备都会变的更小方便携带等。

3.2 第5代通信网络密集网络的应用

由于当前移动智能终端设备发展迅速，所以未来对数据流量的需要将会呈现井喷式的增长，并且会呈现较为集中的趋势，逐渐形成数据流量使用的热点区域，在这种情况下，应用超密集网络技术，能够使5G网络在使用方面更加人性化，并且保证在热点区域和热点时间段，网络传输速度的提升。

4 结束语

综上所述，5G网络的发展和应用可以改变人们的工作和生活方式，虽然在一些领域相对不够成熟，但随着科技的不断发展，5G网络将发挥出更大的优势。