5G技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用方向探析

尹欣然

摘? ?要：近幾年，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，通信技術(shù)的發(fā)展也借著這股東風(fēng)飛速前進(jìn)，尤其是5G技術(shù)，其發(fā)展更是突飛猛進(jìn)。相比于之前的2G，3G以及4G，5G技術(shù)更加的超前、速度更快、實(shí)用性更好，所以，現(xiàn)如今，不論是移動(dòng)還是聯(lián)通都在大力布局5G網(wǎng)絡(luò)，從而進(jìn)一步占領(lǐng)5G資源。由此，文章將結(jié)合實(shí)際5G技術(shù)，詳細(xì)介紹具體的內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：5G技術(shù);速度快;頻段

1? ? 5G的概念

如果說2G是一輛自行車，那么3G就是汽車，4G就是飛機(jī)，而5G就是火箭，從這個(gè)比喻不難看出5G的最大特點(diǎn)就是速度快。我國的移動(dòng)通信技術(shù)，大約每10年就會(huì)改變一次世界，如果5G技術(shù)順利到來，改變的不單是世界的格局，還有人與人之間的交流方式，更是未來的一個(gè)連接平臺(tái)。因此，5G技術(shù)的布局是這幾年我國3大運(yùn)營商爭(zhēng)奪的焦點(diǎn)，各地5G基站也開始大面積修建，因此，5G技術(shù)的發(fā)展前景是一片光明。

2? ? 5G的特點(diǎn)

2.1? 速度快

現(xiàn)在，我國幾乎每人一部手機(jī)，每部手機(jī)都使用4G網(wǎng)絡(luò)，作為手機(jī)用戶，2G的時(shí)候，手機(jī)打開一張圖片，需要刷新1 min的時(shí)間，而且無法進(jìn)行視頻通話;到了3G時(shí)代，情況好了很多;而現(xiàn)如今，人們使用的4G，下載速度已經(jīng)可以達(dá)到3 M，人們?cè)诳匆曨l的時(shí)候，不會(huì)有卡頓的體驗(yàn)感，但是在視頻通話的過程中，偶爾還是會(huì)有卡頓的情況。反觀5G技術(shù)，與4G網(wǎng)絡(luò)初期實(shí)現(xiàn)的100 Mbps峰值速率相比，5G的理論值將達(dá)到5 Gbps甚至10 Gbps，是4G網(wǎng)絡(luò)的50～100倍。因此，速度快將會(huì)是5G技術(shù)最大的特點(diǎn)之一。

2.2? 網(wǎng)絡(luò)覆蓋廣

通過調(diào)查了解，我國的4G網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)如今的一線城市覆蓋率100%，二線城市覆蓋率70%，而再小一點(diǎn)的城市，覆蓋率還是會(huì)降低，總體來說，4G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率沒有達(dá)到100%，由于我國幅員遼闊，很多偏遠(yuǎn)地區(qū)的4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋還有待發(fā)展。反觀5G技術(shù)，其基站是全自動(dòng)的，設(shè)備可以遠(yuǎn)程維護(hù)，不像4G那樣需要定期現(xiàn)場(chǎng)巡檢，因此，一些偏遠(yuǎn)的地區(qū)只需要安裝5G基站就可以了，可以大大提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋率，對(duì)于普及5G也有很大的好處。

2.3? 功耗非常低

5G技術(shù)的速度非常快，而且5G基站都是遠(yuǎn)程維護(hù)，并且很多5G基站，可以設(shè)置“低功耗”模式，相比于4G技術(shù)，5G技術(shù)的功耗非常低。同時(shí)通過手機(jī)測(cè)試，手機(jī)在連接4G網(wǎng)絡(luò)的手機(jī)功耗與手機(jī)在連接5G網(wǎng)絡(luò)的手機(jī)功耗相比，連接5G網(wǎng)絡(luò)的手機(jī)功耗也要小很多，因此，這也充分說明5G技術(shù)功耗比較小。

2.4? 無延時(shí)

不論是2G網(wǎng)絡(luò)、3G網(wǎng)絡(luò)以及4G網(wǎng)絡(luò)，其網(wǎng)絡(luò)延時(shí)性是非常大，而5G網(wǎng)絡(luò)就不存在延時(shí)這個(gè)問題。通過調(diào)查了解，5G技術(shù)很大一個(gè)應(yīng)用就是無人駕駛，正因?yàn)?G技術(shù)沒有延時(shí)，或者說延時(shí)時(shí)間可以忽略不計(jì)，所以5G技術(shù)才能應(yīng)用到無人駕駛上，從而讓無人駕駛系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)，并且安全可靠。

3? ? 5G運(yùn)用的技術(shù)

3.1? 微基站技術(shù)

眾所周知，目前我國3大運(yùn)營商都在搶占5G資源，不論是聯(lián)通、電信還是移動(dòng)都在建造自己的5G基站。相比于4G基站來說，未來的5G基站將會(huì)有更多的入網(wǎng)用戶，傳統(tǒng)的基站已經(jīng)無法滿足用戶需求，因此，傳輸線路上的基站數(shù)量也會(huì)成幾何倍數(shù)增長。但是現(xiàn)如今，本身4G基站就使用得非常好，如果在線路上增加5G基站，如何避免兩種基站的相互干擾，這就是微基站技術(shù)。微基站首先是其功率會(huì)降低，微基站密度會(huì)增加，因此，手機(jī)的遠(yuǎn)近效應(yīng)就不會(huì)那么明顯，此外，5G與4G的頻段不同，同頻干擾也不會(huì)發(fā)生，由于遠(yuǎn)近效應(yīng)不是那么明顯，手機(jī)的輻射功率也會(huì)降低，從而在相同情況下，5G手機(jī)的待機(jī)時(shí)間會(huì)增加、功耗會(huì)降低。

3.2? 大規(guī)模MIMO

5G技術(shù)在天線的長度方面是變短的，另外，5G技術(shù)在信噪比方面可以達(dá)到抗干擾的效果。現(xiàn)如今，開始推廣5G多天線的傳輸技術(shù)方案，提升了通信網(wǎng)絡(luò)頻譜的利用效率，增強(qiáng)了通信技術(shù)的使用效率以及質(zhì)量，并且降低成本?？傊?G技術(shù)在大規(guī)模多進(jìn)多出（Multiple-In Multipleout，MIMO）的基礎(chǔ)上，是實(shí)現(xiàn)條通信道路傳輸一部分信息，最后在統(tǒng)一匯總來提高效率。因此，就大規(guī)模MIMO來說，5G技術(shù)相比于4G技術(shù)其傳播范圍更廣泛，傳播針對(duì)性更強(qiáng)，傳播更加精準(zhǔn)。

3.3? 同時(shí)同頻全雙工

目前5G技術(shù)在同時(shí)同頻全雙工的應(yīng)用上還是處于一個(gè)起步的階段，由于這項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)起來非常的難，同時(shí)同頻全雙工技術(shù)若要實(shí)用化，對(duì)發(fā)射信號(hào)的衰減要達(dá)到120 dB，而現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室的記錄是90 dB，而30 dB的差就是1 000倍的衰減，而且越往后研究，其難度就越大。但是如果可以采用同時(shí)同頻全雙工就可以使得通信網(wǎng)絡(luò)在接收信號(hào)的同時(shí)，又將干擾信號(hào)進(jìn)行消除，增加同頻的運(yùn)行效率，5G技術(shù)網(wǎng)絡(luò)可以為用戶提供更加快捷、高效的通信服務(wù)，可以滿足不同用戶的需求、降低外部干擾、提升通信穩(wěn)定性。因此，雖然同時(shí)同頻全雙工的研究越到后面越難，不過我國依然投入了大量的人力、物力進(jìn)行研究，希望可以在同時(shí)同頻全雙工方面取得突破。

4? ? 5G的應(yīng)用

4.1? 物聯(lián)網(wǎng)的興起

我國在2000年左右，迎來了互聯(lián)網(wǎng)的潮流，現(xiàn)如今，我國正在經(jīng)歷物聯(lián)網(wǎng)的興起，很多關(guān)鍵性通信對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的速度、穩(wěn)定性提出了更高的要求。AR，VR技術(shù)的興起對(duì)于5G的需求是非常的急迫，大數(shù)據(jù)的物聯(lián)網(wǎng)更是對(duì)5G技術(shù)提出了很高的要求。因此，未來5G技術(shù)的發(fā)展也是應(yīng)了時(shí)代的要求，加快5G技術(shù)發(fā)展步伐，也是我國未來科技發(fā)展的重要目標(biāo)。

4.2? 無人駕駛模式

提起5G的實(shí)際應(yīng)用，人們就會(huì)想到無人的自動(dòng)駕駛，現(xiàn)如今，不論是我國的華為、小米、百度公司都在研究5G網(wǎng)絡(luò)下的無人駕駛，但是由于無人駕駛模式需要考慮的因素非常多，比如環(huán)境情況、感知能力、天氣情況等，這些都會(huì)對(duì)無人駕駛造成影響，因此，我國的無人駕駛模式依然在研究過程中。

[參考文獻(xiàn)]

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[2]延文章.淺談5G技術(shù)在電視4K直播中的應(yīng)用[J].數(shù)字傳媒研究，2018（11）：55-58.