5G移动通信技术及未来发展趋势的分析

张军

摘要：作为新型通信技术，5G通信技术的出现对移动通信领域产生了极大的影响。基于此，本研究分别从技术特征方面、关键技术方面等，细化阐述5G移动通信技术;并从智能化、无线传输网络、新应用领域开发等方面，分析5G技术的未来发展趋势，以期为5G技术的推行及其研究提供良好参照。

关键词：5G移动通信技术;频谱效率;无线传输

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2020）07-0015-02

0 引言

随着移动通信技术的普及，人们对移动通信技术的依赖性水平逐渐升高。目前，移动通信技术已经渗入人们日常生活中的各类场景。在这一背景下，人们对移动通信技术的要求也随之升高。5G技术作为移动通信领域的新技术，其在传输性能、安全性、能耗等方面具备明显优势。因此，分析该技术的特征及发展趋势具有一定必要性。

1 5G移动通信技术分析

这里主要从以下几方面入手，针对5G移动通信技术进行分析：

1.1 技术特征方面

移动通信技术的特征主要包含以下几种：第一，传输性能良好。与4G移动通信网络相比，5G技术的传输速度约提升10-100倍左右。5G传输下，移动通信网络的传输速率峰值参数可达到20Gb/s，而端到端的时延则可达到ms级别。此外，5G技术的容量也较4G技术出现明显提升。该技术在各项传输性能等方面的优势，为高质量移动通信奠定了良好的基础。第二，时效性强。5G移动通信技术的时效性较强[1]。从频谱接入状况来看，5G技术采用全频谱接入模式，同时将高频段（范围：6-100GHz）、低频段（范围：<6GHz），纳入移动通信网络中。在通信过程中，由全频谱混合组网提供的无缝覆盖网络，可有效提升用户信息传输的时效性，进而确保用户对信息传输效率要求的充分满足。第三，具备节能优势。相对于其他移动通信技术而言，5G移动通信技术具备良好节能性优势。在通信过程中，该技术在兼容性等方面的良好性能，为其信息传输过程中的能耗控制提供了必要的支持。该技术的节能特征，为其在各场景、各通信领域中的普及奠定了良好的基础[1]。

1.2 关键技术方面

作为一种新型技术，5G技术的优越性能与其关键技术密不可分。与5G有关的关键技术主要包含：第一，多载波技术。多载波技术与5G的容量、传输效率等性能指标密切相關。引入该技术后，传统通信网络中的频谱效率问题、多径衰落问题均可得到良好改善。在实践信息传输中，由于多载波技术核心元件——调制滤波器的频率需求参数明显高于通信网络中的子信道数量，因此，多滤波技术的优势可得到良好发挥。第二，高频传输技术。第三，多天线传输技术。在通信领域中，信号覆盖范围，与信号传输可靠性存在一定关联。与4G技术相比，5G技术所采取的多天线传输技术，可实现更大范围的信号覆盖。在多天线覆盖背景下，5G信号的完整性、传输安全性可得到良好保障。这一关键技术是决定5G技术具备优越传输性能的关键所在。第四，超密集网络技术。5G采用了超密集异构网络技术，即通过缩短网络终端、节点间隔的形式，联合多种无线接入形式，全面优化传输网络的功率，并提升信息传输频谱效率参数，最终实现5G传输系统灵活性水平的提升[2]。第五，双工技术。该技术为5G提供的支持作用以优化频谱效率为主。以4G技术为例，信息传输期间，传输网络的频谱资源可能受到技术本身的限制。而基于全双工技术的5G，则可利用良好数据挖掘能力、频谱灵活性优势、同频率同技术优势等，显著提高频谱效率水平。与4G相比，5G频率效率约高于前者1倍左右。第六，SDN技术。除了上述技术外，SDN技术也是5G系统技术构成中的重要关键技术之一。从该技术在5G中的应用状况来看，这一关键技术的作用主要体现为：节约成本，提高资金利用率。在传统通信过程中，通信技术网络多经硬件这一媒介完成数据转发任务，该通信模式中对硬件的高频率应用，增加了移动通信成本。而基于SDN的5G技术，则可将传统数据转发模式变更为由SDN运行转发服务器模式，由于该通信过程无需配置相关硬件，因此，5G技术的成本可得到良好控制。

2 移动通信技术未来发展趋势分析

根据当前5G移动通信技术发展现状，未来可能发展趋势为：

2.1 智能化

近年来，伴随着移动通信技术的全面推广，人们对通信效率、质量的要求逐渐升高。面对人们提出的高标准要求，如何实现5G技术的良好应用，逐渐成为5G发展及管理面临的重点。结合当前5G技术应用现状来看，智能化可能成为5G技术的未来发展趋势之一。相对于单纯通信而言，以智能化为核心的5G技术，更加契合人们对信息传输可靠性、安全性的要求。随着5G技术与智能化技术融合的不断深入，5G通信网络将变得更加灵活，其传输效率、传输决策可靠性等指标，也可得到良好改善。

2.2 无线传输

除了上述发展方向外，无线传输也可能成为5G技术的又一主流发展方向。事实上，相对于有线传输而言，无线传输更加契合人们对通信网络传输的便捷化、人性化需求。在5G无线传输背景下，该通信技术与无线网络的连接，可有效改善无线网络各维度的传输性能。以传统无线网络传输为例，传输过程中，用户常常会受到传输网络性能的限制而频繁面临网络拥堵问题。而将5G引入无线传输中后，不仅可有效避免网络拥堵问题，还可显著提升无线网络的传输性能，使其能够为用户提供更加优质的无线传输服务。

2.3 新领域应用

随着5G技术的不断普及，其应用领域、场景也将变得越来越丰富。除了通信传输外，该技术还可能被应用于医疗、教育等相关新领域中。例如，2019年初，我国1名外科医师在5G技术引导下完成了一例远程外科手术。该医师以5G技术为依托，操控48km外的手术机器人（机械臂）完成了实验动物的肝脏切除术。在该场景中，5G技术的引入将远程肝脏切除术的时延控制在0.1s以内。从该手术效果来看，5G技术为远程手术的开展提供了良好的支持。在未来，随着5G技术的不断完善，其在医疗、工业生产等新领域中的应用可能变得更加普及[2]。

3 结语

综上所述，加强5G技术及其发展趋势的分析具有一定现实意义。为了推动5G技术的应用及发展，可根据移动通信领域的发展历程，深入挖掘5G技术的特征及性能，探讨更多可能的应用方向，进而推动5G技术在各领域的全面应用。此外，还应结合5G技术的应用成效，提出可行的技术改进建议，以促进5G技术的良好发展。

参考文献

[1] 曾庆博，邓雷.5G移动通信技术发展与应用趋势分析[J].中国新通信，2020，22（4）：38.

[2] 景辉.5G移动通信技术下传输的未来发展趋势探索[J].信息与电脑（理论版），2019，31（22）：150-151.