5G移動通信技術特點及應用

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【摘要】隨著智能手機、平板電腦的廣泛使用，移動通信技術迎來了新的機遇和挑戰。移動通信技術成為當下應用最廣的，熱度最高的一門技術，而5g無線通信技術是對傳統的4G移動通信技術的升級，5G憑借自身的技術優勢可以有效地彌補4G在技術上的缺點，在速度上和安全性有了極大的提高。本文主要論述了當前移動通信網絡的發展現狀，5G移動通信技術上的特點并分析了未來5G移動通信技術的發展趨勢。

【關鍵詞】5G移動通信技術；主要特點；應用趨勢

5G是一種新興的移動通信技術，它的出現為互聯網技術帶來了一場革命，同時也促進了智能終端的廣泛使用。5G是建立在多種通信技術結合的基礎之上的，因而5G具有其他移動通信技術難以比擬的優勢，是移動通信技術上的一次革新。

1移動通信技術的現狀

移動通信技術的主要分為以下四個發展階段。第一代移動通信技術誕生在20世紀80年代，80年代的時候出現了第一部真正意義上的民用手機。但是由于技術上的限制，手機的外形巨大，體積重，無法真正大面積推廣。20世紀90年代的時候，出線了第二代移動通信技術，與第一代通信技術相比，變化不大，沒有突破性的進展。誕生于21世紀的第三代移動通信技術帶來了真正意義上的變革，并且投入了廣泛的使用，傳輸速度和渠道有了大幅度的提升。近年來以智能手機為依托的第四代移動通信技術傳輸速度更快，視頻更加清晰，信號失真度大大降低。我國從2013年開始研發5G移動通信技術，并且取得了一定的成績，但是我國的5G技術尚處于初級階段。

25G移動通信技術的主要特點

2.1速度快，延時小。4G相較于3G的傳輸速度更快，人們可以直接使用智能手機等移動終端觀看高清視頻。5G在速度上比傳統的4G技術更快，傳輸速度可以達到10Gbit/s。網絡容量因為傳輸速度的提升也有了很大的擴展。5G使得多個用戶在同一時間使用同一網絡變為可能。5G通信傳輸速度的提高大大降低了通信過程中的傳輸延時。通信設備廠商對信號元件的處理有了長足的改善，減少了數據包消耗的時間。2.2采用毫米波。毫米波的頻段處于紅外波與微波的頻段之間，因此具備兩種波的特點，具體體現在傳輸容量、傳輸質量和全天候通信等方面。2.2.1通信容量大。雖然數字設備的普及提高了用戶體驗，但也有明顯的缺點———數字信號占用的頻帶較寬。這個問題反映了毫米波的重要性。毫米波特別適用于高清晰度視頻等數字信息的傳輸，因為它覆蓋的頻帶很寬，可以滿足許多數字信號的傳輸要求。用戶的使用體驗更佳。2.2.2抗干擾能力強。毫米波的頻率比較高，干擾源比較少，所以毫米波信道比較穩定和可靠。2.2.3全天候通信。毫米波的優點是穿透力強，能夠穿透空氣中的煙霧、灰以及雨水。與紅外線或激光相比，對環境的要求比較低，并確保通信系統的可靠性和連續運行。因此，毫米波是實現全天候通信的最佳選擇。2.3支持多連接設備，可以實現同頻全雙工。5G通信采用多輸入多輸出技術。通過引入一個大型天線陣列，數百個天線可以在同一時間接收信號。5G基站支持相同頻率的全雙工通信，發射機和接收機可以同時在同一頻段進行信息的傳輸和接收，既減少了時間延遲，又大大提高了網絡吞吐量。與目前的4G移動通信技術相比，5G技術的優勢更加明顯，可以同時支持少量手機或其他移動終端設備同時接入。2.4需要建設大量的小基站。毫米波還有一個主要特點是的波長很短，所以毫米波的元件尺寸可以做得非常小，占地空間少。毫米波在空氣中傳輸的時候會有一定的衰減。部署大量小基站既是毫米波本身的特點決定的，同時也是現實需要。由于傳統基站的功率消耗較大，所以很多人擔心建設大量的小基站會不會對能源消耗造成大量的負荷。小基站的占地空間小，體積輕，因而消耗功率也相對較少。

3移動通信技術的應用趨勢

3.1萬物互聯。各種智能工具隨著4G時代的來臨就在不斷發展，但是由于技術水平比較低，所以人工智能的發展尚處于萌芽階段。這種發展狀況與人們提出的萬物互聯的設想相差甚遠。5G技術傳輸的信息量大、傳輸速度快，技術先進，為智能時代的全面發展提供技術支撐，物聯網必然會隨著5G的發展而迅猛發展。例如，車聯網技術中最重要的方面是v2x技術，它是車輛房和車輛，車輛和人之間的實時傳輸。在實現v2x技術后，人們會自發地感知周圍環境，及時通知駕駛員障礙物的存在，信號燈的變化以及其他駕駛狀況，以方便安全駕駛。5G技術在處理這些海量數據方面發揮著重要作用。3.2用戶可以在移動端體驗虛擬現實和增強現實。現如今，4G技術可以讓人們隨時隨地觀看高清視頻，可當面對快速發展起來的虛擬現實和增強現實技術中所需要傳輸的海量數據，就顯得有些心有余而力不足了。5G技術支持多連接設房備，可以實現同頻全雙工，極大地提高了網絡傳輸速度。使人們在手機、平板電腦等移動終端上面仍可獲得虛擬現實和增強現實體驗。3.3生活云端化。5G技術的應用還有一個非常重要的影響就是使生活變得云端化，可以大幅提升視頻的播放速度；在人們的日常生活中，“云”將扮演越來越重要的角色；傳統的硬盤存儲方式將被淘汰，大量文件將以云文件的形式被保存下來。云化的5G移動內容具有兩個發展趨勢：從以前的中心云向邊緣云方向發展，然后再過渡到移動設備云。隨著智能手機等智能移動終端的大量使用，移動數據量變得越來越大，數據越來越多，數據的形式也越來越多樣。5G可以有效地分析處理用戶的數據，為用戶提供個性化的數據服務，推送用戶感興趣的內容，用戶的使用體驗得到增強。另一方面，隨著移動通信技術的日新月異，移動設備可能成為具有提供剩余能力的資源，發展成為云內容，并成為更為先進的移動設備云。3.4交互智能。智能家居和無人駕駛等智能化工具都需要信息技術的支持，它們的發展與信息技術的數據傳輸量和傳輸的效率有著密切的關系。5G技術的優點就是傳輸速度快，而且可以處理大容量的數據。5G技術的出現為智能城市的建設、模擬現實的游戲提供了技術上的支撐，他們必將改變人們未來的生活。4G時代，在人們的日常生活中，大部分情況下只有電腦和手機才能連上網，在5G時代，各種寵物項圈、家中的各種設備、出行使用的交通工具等等與人們日常生活相關的都可以連上網絡。所以5G時代的生活場景很可能是這樣的：如果主人飼養的寵物發生意外，可以通過項圈發現寵物的位置和發生的事情；家中如果需要補充食物，冰箱可以及時提醒主人購買缺少的食材；交通連網，可以有效地監督交通路況，防止意外的產生，也可以出現交通事故的時候第一時間了解情況，找出應對的措施。

4結語

移動信息技術對于社會的發展起著非常重要的作用。人們對于移動信息技術的要求也越來越高，無論是處理的信息量和分析處理信息數據的速度都有了更高的要求和標準。研發人員要根據實際情況改進實驗方法，革新5G技術，實現5G技術在現實生活中的應用。

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作者:馮堪為 單位:無錫市第一中學