5G通信技术以及其应用趋势

徐婧

【摘要】随着移动通信技术的迅猛发展，从上世纪80年代的1G到现如今的5G时代，人们的通信生活有了质的飞跃。本文通过介绍5G技术的关键技术以及应用趋势，旨在为5G移动通信技术未来发展提供新的参考思路。

【关键字】5G通信技术;关键技术;应用趋势

随着我国社会形态的进一步转变，人们对于通信的要求日益增长，我国的通信技术也从最开始的1G发展到如今的5G。5G通信技术不仅进一步提升了传输速率、加大了通信容量，还拓展了许多4G技术没有的业务，使人们进入了智慧互联网时代。为了进一步发展我国通信行业，必须对现有的5G技术进行深度研究与探讨，将其渗入各个领域。

1. 5G移动通信技术的概念

5G通信技术指的是第五代移动通信技术，属于新一代蜂窝移动通信技术。相较于4G技术，5G技术的传输速率更高、系统容量更大、节省能源更多以及系统的传输时延更低，因此提供了更加良好的服务体验。在实际使用5G通信技术的过程中，将融合人工智能以及工业物联网等领域，从而达到数字化转型和夯实通信持续发展等目的。表1说明了1G-5G技术应用的发展。

应用技术 第一代模拟蜂窝技术 第二代数字通信TDMA、CDMA系统 第三代移动通信技术 第四代无限多媒体技术 第五代毫米波、微基站、D2D技术

2. 5G移动通信网的关键技术

2.1 大规模MIMO技术

MIMO技术指的是多路输入和多路输出，可以在相同的无线信道上同时发送和接收不止一个数据信号的无线网络，主要是在发射器与接收器两者之间布置具有一定数量的天线系统，增大数据容量。一般的使用MIMO技术的系统只会用到不超过个位数的天线，而大规模的MIMO技术会用到几十甚至几百个天线，并且在与之相关的移动设备上也会配置具有一定数量的接收天线。与过去的MIMO技术相比，运用大规模的MIMO技术的优势在于：（1）网络连接的数量提高数倍，通信容量更大。（2）在能源利用率提升的同时，高频谱也能得到合理的利用。（3）可以同时为多个用户提供服务，通过BS传送信号就可以满足处于同个频率用户的多种需求。从某种程度上来说，大规模MIMO技术是5G移动通信系统最为核心的技术之一。

2.2 自组织网络技术

自组织网络技术一般运用于移动通信网络中，可以在没有建立基础设施情况下，实现终端设备之间的通信。将自组织网络技术运用在5G中，可以实现网络的自动愈合以及自动优化，即使在通信能力遭到破坏的情况下，也能维持一定的通信能力，对故障进行检测和分析，避免对用户的使用产生影响。由此可见，自组织网络技术的应用将大大提高网络的可靠性，将其运用在5G通信技术中，也可以进一步实现绿色通信技术的智能化部署应用和维护。

2.3 全双工技术

随着通信用户数量的增多，未来对于通信容量的要求将是无限增长的，这对于5G技术无疑是一个巨大的挑战。然而将全双工技术运用在5G中，由于其自身的抗干扰性强，能够有效降低通信网络中发射机与接收机之间一些因素带来的影响，增强信息传输的稳定性以及提高通信系统的吞吐量和容量。

3. 5G技术未来发展趋势

习近平总书记在讲话中谈到：“世界正在进入以信息产业为主导的经济发展时期。我们要把握数字化、网络化、智能化融合发展的契机，以信息化、智能化为杠杆培育新动能。”现代通信技术发展得越来越快，人们对于未来的通信技术有着更高的期望。相比较于4G技术，5G通信技术带来了更好的用户体验，也更加适合未来社会的发展，故大力推动5G通信技术的发展是当今时代发展的需求之一。

3.1 生活方式云端化

5G通信技术作为一种创新和革命性的技术，将会对人们的生活方式有着极大的影响，人们的生产生活方式将会转变为云端化。其使增强型的宽带应用用户体验得到提升，人们可以随时随地观看4K、8K视频，下载大容量的高清视频只需要短短几秒钟便可下载完成;U盘、硬盘等移动存储设备將会被云端所替代，只要将所需的文件上传到云端，在有网络的情况下，便可随时随地处理业务，大大便利了人们的工作和生活。

3.2 更深层次化的虚拟场景体验

5G技术发展迅速，有专家预测将在2020下半年实现5G技术的商业化，人民大众可以在手机这样的移动终端设备上体验到不一样的虚拟场景，例如新零售电商这一块，通过5G技术的应用可以使物体从平面化转变为立体虚拟的三维场景，用户可以从各个角度来考量物品是否合适，大大减少了售后的工作。

3.3 运用在教育课堂方面

孩子是祖国未来的花朵，国家也在教育资源方面下了许多“功夫”。随着信息技术的不断发展，教育资源也随之丰富起来，但仍存在许多问题，例如现在较为普及的多媒体设备，虽然能满足老师教授知识的基本需求，但在一些复杂智能教育方面稍有不足。然而将5G技术应用于课堂中，其具有超快的信息传输速率，可以有效解决网络传输延迟、卡顿的问题，再加上自组织网络技术，如多传感智能感知能够对教师需求、学习过程和学习情境进行全方位感知，为教师教学和学生学习提供服务。还可将5G技术与人工智能相融合，对学生具体学习情况进行分析与测评，再为其提供一套完整的系统化的学习改进方案。5G时代的到来，必将在教育授课方面掀起一场“风暴”。

4. 结语

科技改变生活，生活也在推动科技的发展。现阶段，5G移动通信技术仍在不断提升与改进中，要充分考虑其应用场景，将5G技术优势发挥最大化，保证我国通信行业的健康发展。

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