基于5G通信技術(shù)應(yīng)用及未來發(fā)展趨勢

郭敏杰

【摘要】人們對生活水品的要求的提升，推動著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，較為明顯的特點(diǎn)是各式各樣的電子產(chǎn)品充斥在在各個(gè)領(lǐng)域。而現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展則有效的帶動了通信技術(shù)的發(fā)展，隨之而來的信息化也一步步提高。各式各樣的電子產(chǎn)品越來越智能，大家對網(wǎng)速的要求也越來越高，當(dāng)前的4G已經(jīng)無法滿足用戶們的需求，5G便孕育而生。5G相較于4G而言，那是天差地別的變化。首先，5G的傳輸速率比4G提高了很多倍;其次，5G的傳輸容量更大，數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行院涂煽啃愿巧狭艘粋€(gè)臺階，延遲性也更好地解決了。5G的到來將推動各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展，同時(shí)也將在智能家居，智能醫(yī)療，智能服務(wù)等領(lǐng)域來提高我們的生活水平，改善我們的生活質(zhì)量。這將是一場技術(shù)的變革，是一個(gè)能推動全世界經(jīng)濟(jì)變化的機(jī)會。

【關(guān)鍵詞】5G通信技術(shù)應(yīng)用;未來發(fā)展趨勢

中圖分類號：TN92 ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1673-0348（2020）010-001-03

[Abstract：the]improvement of people's requirements for living water products promotes the continuous development of modern science and technology， which is characterized by a variety of electronic products in various fields. The development of modern technology has effectively promoted the development of communication technology， and the information technology has been improved step by step. All kinds of electronic products are becoming more and more intelligent， and people have higher and higher requirements for network speed. The current 4G can not meet the needs of users， and 5g is born. 5g compared to 4G， that is a very different change. First of all， 5g transmission rate is many times higher than 4G; second， 5g transmission capacity is larger， the effectiveness and reliability of data transmission is a step up， and the latency is better solved. The arrival of 5g will promote the development of various fields， at the same time， it will also improve our living standards and quality of life in the fields of smart home， intelligent medical care， intelligent services and so on. It will be a technological change and an opportunity to drive economic change around the world.

[Key words] 5g communication technology application; Future development trend

現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的快速發(fā)展是以通信工程技術(shù)的快速發(fā)展為基礎(chǔ)的。通信工程徹底改變了人們傳統(tǒng)的日常通信方式，“地球村”成為現(xiàn)實(shí)。隨著我國經(jīng)濟(jì)和科技的快速發(fā)展，一些通信工程技術(shù)新產(chǎn)品的研發(fā)提出了更高的要求，尤其是傳輸技術(shù)在通信工程中的應(yīng)用，這主要推動了新技術(shù)產(chǎn)品和技術(shù)的發(fā)展。工作和學(xué)習(xí)更加方便快捷，大大提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，推動社會更加自動化和智能化。

1. 通信傳輸技術(shù)的種類

通信傳輸技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)有很多種類型，信息的傳送方式也是多種多樣的，主要有，移動通信、數(shù)據(jù)通信、光纖通信（如圖1所示）。

1.1 移動通信

移動通信是指移動用戶與移動用戶之間或移動用戶與固定用戶之間進(jìn)行的通信，即雙方至少有一方在移動中進(jìn)行信息的傳輸和交換。移動通信的開端是在1897年，馬可尼在陸地和一只拖船之間實(shí)現(xiàn)了用無線電進(jìn)行消息的傳輸。迄今為止，移動通信已有100多年的歷史了。近30年來，移動通信的發(fā)展極為迅速，已廣泛應(yīng)用于人民生活的各個(gè)領(lǐng)域之中。

移動通信的特點(diǎn)：①移動通信是在復(fù)雜的干擾環(huán)境中運(yùn)行的;②移動通信完成信息的傳輸必須利用無線電波;③移動通信設(shè)備主要是移動臺，必須適合在移動環(huán)境中使用;④移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多種多樣，網(wǎng)絡(luò)管理和控制必須有效;⑤移動通信可以利用的頻譜資源非常有限，而移動通信業(yè)務(wù)量的需求卻與日俱增。

1.2 光纖通信

中國古代便有光通信，大家熟知的“烽火戲諸侯”白天燃煙、夜里舉火。可以說這是世界上最早的光通信了。貝爾發(fā)明的第一個(gè)光電話開啟了現(xiàn)代光通信。然而，這種利用大氣作為光信道，光波的傳輸容易受到天氣的影響。因而光纖通信在人們的不斷努力下誕生了。

光纖通信的優(yōu)點(diǎn)：

①光纖的容量大;②保密性能較好;③體積小、重量輕;④中繼距離長且損耗較低;⑤節(jié)約原材料且不受資源限制;⑥抗電磁干擾能力強(qiáng)（不易受天氣影響）。

光纖傳輸由光源（光信號傳輸設(shè)備）和傳輸介質(zhì)（光纖）加探測器（信號接收設(shè)備）三部分組成。光纖非常薄，其傳輸速率比銅線高得多。對于相同的傳輸信息，光纖所占的空間要比銅纜小得多。光纖技術(shù)廣泛應(yīng)用于語音、視頻和數(shù)字電視，以及工業(yè)、商業(yè)、交通等領(lǐng)域。

1.3 數(shù)據(jù)通信

數(shù)據(jù)通信的定義是指使用數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，根據(jù)通信協(xié)議在兩個(gè)功能單元之間傳輸數(shù)據(jù)信息。它可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間、計(jì)算機(jī)與終端之間、終端之間的數(shù)據(jù)信息傳輸。用于數(shù)據(jù)通信的終端設(shè)備可以是計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)以外的通用數(shù)據(jù)終端。數(shù)據(jù)通信是一種把計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)結(jié)合起來的新型通信方式。

數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)：

①通信持續(xù)時(shí)間差異較大。②數(shù)據(jù)通信具有靈活的接口能力。③數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和可靠性要求高。④數(shù)據(jù)通信實(shí)現(xiàn)的是機(jī)與機(jī)之間的通信。⑤傳輸速率高，要求接續(xù)和傳輸響應(yīng)時(shí)間快。

2. 5G通信技術(shù)的特點(diǎn)

2.1 信息傳輸速度快

在數(shù)據(jù)和信息傳輸速率方面，5G通信技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過4G通信網(wǎng)絡(luò)。從理論上講，在連續(xù)的廣域覆蓋和高移動性的條件下，5G通信的最大傳輸速度可以達(dá)到10Gbit/s，有效地解決了信息傳輸延遲的問題，5G移動通訊技術(shù)相比于4G技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)峰值而言，可以放大到十到一百倍。

2.2 運(yùn)行能耗成本低

經(jīng)濟(jì)價(jià)值凸顯相比于目前的4G網(wǎng)絡(luò)，5G通信技術(shù)由于能耗低，在相同的能耗條件下能夠?qū)崿F(xiàn)更快的數(shù)據(jù)傳輸效率，有效體現(xiàn)了5G通信在節(jié)約能源成本方面的優(yōu)勢，突出了其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

2.3 資源利用率高

5G通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對高頻頻譜資源的有效開發(fā)和利用，極大地提高了無線電波的穿透性和通信安全性。在5G通信技術(shù)的支持下，結(jié)合光纜技術(shù)、無線寬帶、有線寬帶和移動通信技術(shù)，提高5G移動通信資源的利用率。5G移動通信技術(shù)具有支撐規(guī)模大、鏈路數(shù)量多的特點(diǎn)。在較短的距離內(nèi)，甚至可以同時(shí)進(jìn)行100萬次網(wǎng)絡(luò)通信工作，極大地滿足了我國當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)用戶的巨大需求，能夠滿足不同用戶的網(wǎng)絡(luò)通信需求。例如，通信過程中對信息傳輸中斷和快速傳輸?shù)囊蟆?/p>

2.4 技術(shù)系統(tǒng)強(qiáng)

傳統(tǒng)的點(diǎn)對點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸模式難以滿足用戶對網(wǎng)絡(luò)信息和資源的需求。然而，5G通信技術(shù)的出現(xiàn)有效地實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)、多面、多面數(shù)據(jù)傳輸，滿足了人們對網(wǎng)絡(luò)流量的更大需求?；诳沙掷m(xù)發(fā)展和綠色發(fā)展的時(shí)代理念，5G網(wǎng)絡(luò)比4G網(wǎng)絡(luò)節(jié)省更多的資源，符合綠色可持續(xù)發(fā)展的方向。在5G網(wǎng)絡(luò)的理想狀態(tài)下，通過節(jié)能設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)的能效需要提高100倍以上。

3. 未來5G發(fā)展趨勢

3.1 云計(jì)算技術(shù)

5G通信技術(shù)的實(shí)現(xiàn)很大程度上依賴于智能技術(shù)，包括云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。有了這些智能技術(shù)的數(shù)據(jù)支持，5g通信技術(shù)可以擁有一個(gè)完整的云計(jì)算平臺，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)大型服務(wù)器、交換網(wǎng)絡(luò)和路由器的數(shù)據(jù)連接。在此基礎(chǔ)上，5G通信中心數(shù)據(jù)庫就可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)移動通信數(shù)據(jù)的高頻共享。新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)的主要類型是云架構(gòu)技術(shù)和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。借助云計(jì)算和大數(shù)據(jù)理論，新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)5G通信技術(shù)的高效信息傳輸，降低無線網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行成本，為5G后期的通信運(yùn)維提供便利。

3.2 遠(yuǎn)程控制技術(shù)

在5G通信技術(shù)的信息傳輸速度快、資源利用率高、覆蓋范圍廣、高可靠低時(shí)延連接技術(shù)支持下，可以很方便的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程手術(shù)、無人駕駛等。

3.3 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)是在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展、人民生活水平不斷提高的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和人們需求的增加，并將繼續(xù)發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展?jié)摿κ菬o限的，它涉及的領(lǐng)域十分廣泛。它不僅包括各種實(shí)體交易的網(wǎng)上購物服務(wù)，如服裝和家具，還包括在線直播和在線上課等。通過5G技術(shù)的應(yīng)用，可以提高消費(fèi)者使用的網(wǎng)絡(luò)覆蓋和信息傳輸速度，節(jié)省消費(fèi)者的時(shí)間，提高消費(fèi)者的交易滿意度。同時(shí)，5G技術(shù)還可以促進(jìn)產(chǎn)業(yè)信息化的發(fā)展，改善企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)條件，促進(jìn)企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)鏈的進(jìn)步，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供各種先進(jìn)的技術(shù)支持。

4. 結(jié)束語

5G通信技術(shù)是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，具有信息傳輸速度快、運(yùn)行能耗成本低、資源利用率高、覆蓋范圍廣等特點(diǎn)。5G的的逐步全面覆蓋投，將大大提高網(wǎng)絡(luò)用戶的生產(chǎn)和生活便利程度。生產(chǎn)效率和管理效率也將會大大提高，與此同時(shí)管理和生產(chǎn)成本都將有效地減少。同時(shí)，5G通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的應(yīng)用，將有助于推動物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。隨著5G通信技術(shù)的發(fā)展，我國的信息技術(shù)走在了世界的前列。我國還應(yīng)加強(qiáng)對移動通信技術(shù)核心網(wǎng)絡(luò)的研究，以服務(wù)于各類產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和我國科技發(fā)展的進(jìn)步。

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