第5代移動(dòng)通信技術(shù)及發(fā)展趨勢

周川

摘要：隨著當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的日新月異的發(fā)展以及智能化移動(dòng)設(shè)備的迅速普及，第五代移動(dòng)通信技術(shù)的研發(fā)推廣勢不可擋。第五代移動(dòng)通信技術(shù)是在4G網(wǎng)絡(luò)之后發(fā)展起來的，能夠推動(dòng)著無線通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。本文從第 5 代移動(dòng)通信基本內(nèi)涵以及研發(fā)背景出發(fā)，對(duì)于第 5 代移動(dòng)通信技術(shù)的基本特征以及核心技術(shù)進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上，提出了第 5 代移動(dòng)通信技術(shù)整體發(fā)展趨勢，為今后的研究提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：第五代；移動(dòng)通信；發(fā)展趨勢

隨著當(dāng)前信息技術(shù)的變革，推動(dòng)了移動(dòng)通信行業(yè)的迅猛發(fā)展，其中基礎(chǔ)性的數(shù)據(jù)流量業(yè)務(wù)呈現(xiàn)成倍增長趨勢。從這個(gè)角度出發(fā)，只有推動(dòng)更加高效、便捷的智能業(yè)務(wù)才能夠?yàn)樘嵘A(chǔ)通信技術(shù)的高品質(zhì)提供推動(dòng)力和支持。隨著第五代移動(dòng)通信技術(shù)的革命，將引發(fā)無線移動(dòng)通信領(lǐng)域的新變革。

1.第 5 代移動(dòng)通信基本內(nèi)涵以及研發(fā)背景

1.1第 5 代移動(dòng)通信技術(shù)研發(fā)背景

第五代移動(dòng)通信技術(shù)致力于進(jìn)行智能化的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，從用戶的基本要求出發(fā)，對(duì)于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)流量進(jìn)行高質(zhì)量的提升，從而使得整體用戶網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸速度效果得到了快速提升[1]。此外，歐盟METIS認(rèn)為，未來為了實(shí)現(xiàn)電池的基本使用時(shí)長提升8-10倍以及入網(wǎng)器材的最高限制提升100倍，將會(huì)使用超高頻率對(duì)于移動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行室內(nèi)的全方位覆蓋。隨著整體技術(shù)的發(fā)展和推廣，第五代移動(dòng)通信技術(shù)將多技術(shù)以及多業(yè)務(wù)進(jìn)行整合和集成，組成了整體化的融合性體系。這種通信體系不僅能夠滿足通信業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)要求，還能夠促進(jìn)用戶使用的滿意度提升。

1.2第 5 代移動(dòng)通信技術(shù)基本內(nèi)涵

當(dāng)前對(duì)于第五代移動(dòng)通信技術(shù)的概念界定還不明確。雖然其依然處在開發(fā)和調(diào)試過程中，但是當(dāng)前普遍認(rèn)為第五代移動(dòng)通信技術(shù)就是“一種能夠?qū)⒄w數(shù)據(jù)傳送熟讀提升至10Gb/s是新型移動(dòng)通信技術(shù)手段?！边@種概念定義獲得了較為廣泛的認(rèn)同。第五代移動(dòng)通信技術(shù)是在4G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，對(duì)于基礎(chǔ)無線通信技術(shù)做出了技術(shù)的進(jìn)一步演化，注重于研發(fā)具有科技性的智能技術(shù)，為用戶提供更加方便和高效的網(wǎng)絡(luò)社會(huì)服務(wù)。此外，它還實(shí)現(xiàn)了對(duì)于無線技術(shù)手段的再優(yōu)化和更新，適應(yīng)了不同類型客戶的使用需要[2]。

2. 第 5 代移動(dòng)通信技術(shù)的基本特征以及核心技術(shù)分析

2.1第 5 代移動(dòng)通信技術(shù)基本特征

（1）第五代通信技術(shù)的頻率使用效率提升。當(dāng)前隨著信息時(shí)代的發(fā)展，移動(dòng)通信使用者的數(shù)量劇增，而第五代移動(dòng)通信技術(shù)不僅能夠結(jié)合頻率倍增技術(shù)以及基本演進(jìn)措施促進(jìn)傳輸頻率的提升，還能夠?qū)θ謮嚎s手段進(jìn)行高質(zhì)量的升級(jí)改造。相較于4G技術(shù)，第五代移動(dòng)通信技術(shù)的全局頻譜速度能夠增加6-10倍，從而克服大流量數(shù)據(jù)使用引起的頻譜資源流失的問題。

（2）基礎(chǔ)能源消耗程度較低。當(dāng)前，隨著綠色環(huán)保以及可持續(xù)發(fā)展的理念推廣，重工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)對(duì)于自身的生產(chǎn)過程進(jìn)行了嚴(yán)格的優(yōu)化和改造，而通信技術(shù)行業(yè)也不例外，未來通信行業(yè)也要逐漸朝著資源節(jié)約以及綠色環(huán)保的方向發(fā)展。與此同時(shí)，第五代通信技術(shù)的發(fā)展能夠滿足這一要求。第五代移動(dòng)通信技術(shù)通過節(jié)能技術(shù)的使用，能夠綜合降低能耗的需求，真正實(shí)現(xiàn)綠色通信的發(fā)展趨勢。

（3）基礎(chǔ)流量提升。對(duì)于移動(dòng)通信技術(shù)的使用者而言，他們比較重視基礎(chǔ) 流量和基礎(chǔ)服務(wù)質(zhì)量的使用。并且，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，未來基礎(chǔ)數(shù)據(jù)流量的使用頻率將大幅增加，而第五代移動(dòng)通信技術(shù)能夠優(yōu)化升級(jí)全局的數(shù)據(jù)吞吐量，使得用戶的使用數(shù)據(jù)處理過程中能夠滿足超過100Gb/skm2的吞吐量。此外，隨著智能移動(dòng)終端的普及以及物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，社會(huì)對(duì)于通信技術(shù)的要求也不斷提升，第五代通信技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)支持設(shè)備的數(shù)目增加。

（4）基礎(chǔ)可信度增加。移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的目的是為了方便人們的溝通和交流，特別是第五代移動(dòng)通信技術(shù)能夠?qū)⒒镜脑诰€服務(wù)擴(kuò)大化，實(shí)現(xiàn)工業(yè)信息體系以及應(yīng)急通信行業(yè)的高價(jià)值場所要求。通過這種方式不僅提升了全局通信技術(shù)的置信度，還減少了數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕緯r(shí)長，能夠?qū)τ跀?shù)據(jù)信息進(jìn)行升級(jí)和處理，將智能移動(dòng)終端的服務(wù)質(zhì)量大大提升。

2.2第 5 代移動(dòng)通信技術(shù)核心技術(shù)

（1）高頻段信號(hào)傳輸技術(shù)。過去移動(dòng)通信技術(shù)的工作頻段方式使得頻譜資源的使用較為緊張，但是隨著第五代通信技術(shù)的發(fā)展將會(huì)改變這一局面。它具有高頻段信號(hào)傳送方式，能夠使用毫米波電子零部件，促進(jìn)數(shù)據(jù)信息的高速短距傳輸，充分使用未來高效傳輸速度以及大容量的使用需求。

（2）多天線媒介傳輸技術(shù)。在第五代移動(dòng)通信技術(shù)中，多天線媒介傳輸技術(shù)是其研究的重點(diǎn)，能夠促進(jìn)全局信號(hào)從過去的輸出輸入到規(guī)?；木仃嚢l(fā)展，實(shí)現(xiàn)二維到三維的轉(zhuǎn)變，充分提升全局頻譜的使用效率。多天線媒介傳輸技術(shù)不僅能夠減少使用者之間的信號(hào)干擾，還能夠?qū)τ诙嗍褂玫牟ㄊM(jìn)行智能化處理，從本質(zhì)上對(duì)于無線信號(hào)的性能進(jìn)行優(yōu)化。

（3）D2D 技術(shù)。未來隨著數(shù)據(jù)輸送信息以及使用者規(guī)模的增加，對(duì)于移動(dòng)通信的心式基站數(shù)據(jù)交換方式提出了更高的要求。在第五代移動(dòng)通信技術(shù)的使用中，將會(huì)進(jìn)行移動(dòng)設(shè)備間的直接數(shù)據(jù)傳輸，促進(jìn)設(shè)備將的直接溝通交流，對(duì)于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接入方式和網(wǎng)絡(luò)連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。這種方式不僅促進(jìn)了數(shù)據(jù)傳輸效率和移動(dòng)通信通信質(zhì)量的提升，還減少了全局的資源能耗和時(shí)延。D2D技術(shù)能夠高效利用頻譜資源，提升移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的置信度和靈活度，促進(jìn)移動(dòng)通信技術(shù)的整體質(zhì)量提升。

3.第 5 代移動(dòng)通信技術(shù)整體發(fā)展趨勢

雖然第五代移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展勢在必行，但是其研發(fā)還處于基礎(chǔ)階段，相關(guān)的實(shí)體數(shù)據(jù)信息以及對(duì)應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)仍待進(jìn)一步的整合和歸納，不僅需要對(duì)于相關(guān)技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的要求，還需要逐漸對(duì)外進(jìn)行階段化分割的場試驗(yàn)，并且最終實(shí)現(xiàn)在商業(yè)領(lǐng)域方面的應(yīng)用。雖然對(duì)于第五代移動(dòng)通信技術(shù)的研究和探討還處于摸索階段，但是對(duì)于其發(fā)展的大方向，產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界已經(jīng)達(dá)成了一定的共識(shí)[3]。過去3G、2G網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，信息通信協(xié)議之間有著較大的差距。但是隨著4G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，其在LTE-FDD和TD-LTE核心功能之間僅有5%的不同，在數(shù)據(jù)傳輸方面的差距也縮小至10%?？梢韵胍?，在5G時(shí)代，移動(dòng)通信的頻譜將會(huì)更加靈活和高效，其系統(tǒng)架構(gòu)和核心技術(shù)也會(huì)進(jìn)一步結(jié)合，形成一套全球統(tǒng)一的通信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。

第5代移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展 是未來移動(dòng)通信行業(yè)發(fā)展的大勢所趨，也是未來整體通信產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域以及技術(shù)開發(fā)系統(tǒng)所努力的方向，而下一步的關(guān)鍵就在于市場投放以及技術(shù)開發(fā)。特別是在第五代移動(dòng)通信技術(shù)的未來發(fā)展過程中，需要不斷提升通信系統(tǒng)和基礎(chǔ)通信技術(shù)的綜合，優(yōu)化移動(dòng)終端的使用效率，逐步構(gòu)建較為完備的移動(dòng)基礎(chǔ)通信體系[4]。此外，隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，移動(dòng)通信技術(shù)也將應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)中，特別是智能服務(wù)項(xiàng)目會(huì)廣泛使用在移動(dòng)通信中，只有確保網(wǎng)絡(luò)的使用成本和基礎(chǔ)能耗逐步降低，才能促進(jìn)移動(dòng)通信業(yè)務(wù)管理的優(yōu)化和完善。據(jù)預(yù)測，在今后的五年內(nèi)，第五代移動(dòng)通信技術(shù)將會(huì)發(fā)展成為全球核心的通信技術(shù)手段，極大地促進(jìn)人類社會(huì)的發(fā)展。

4.總結(jié)

總之，隨著信息時(shí)代的到來，社會(huì)對(duì)于第五代移動(dòng)通信的需求日益緊迫。雖然當(dāng)前產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界對(duì)其的定義和技術(shù)研發(fā)還處于基礎(chǔ)階段，沒有具體的標(biāo)準(zhǔn)，但是隨著網(wǎng)路技術(shù)以及信息技術(shù)的變革，5G通信的核心技術(shù)將會(huì)得到實(shí)質(zhì)性的發(fā)展，具有更加廣闊的應(yīng)用前景，全面提升全球信息化程度和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]高雙賀. 關(guān)于第5代移動(dòng)通信技術(shù)及發(fā)展趨勢的研究[J]. 中國新通信，2016，（09）：129.

[2]黎展鵬. 基于電信第四代移動(dòng)通信技術(shù)與LTE配套傳輸光纜網(wǎng)的建設(shè)分析[J]. 通訊世界，2015，（06）：102-103.

[3]柳博. 基于第四代通信技術(shù)的黑龍江移動(dòng)公司營銷策略研究[D].哈爾濱理工大學(xué)，2014.

[4]富麗曼. 新時(shí)期4G移動(dòng)通信技術(shù)要點(diǎn)和發(fā)展趨勢探究[J]. 通訊世界，2014，（02）：14-15.

[5]尚帥. 第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)（4G）關(guān)鍵技術(shù)及安全威脅綜述[J]. 保密科學(xué)技術(shù)，2011，（03）：50-53.

[6]朱振祥. 基于第三代移動(dòng)通信技術(shù)的物流運(yùn)輸管理信息系統(tǒng)研究[D].合肥工業(yè)大學(xué)，2010.endprint