淺談5G移動(dòng)通信技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用

王楊 張平 鄂士野 王汝鋒

【摘要】? ? 近些年以來(lái)，5G移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，在技術(shù)方面，因其擁有較低的延時(shí)、較高的帶寬、較廣的終端連接等顯著的特征，帶給日常的生活和生產(chǎn)工作很大的影響。在此過(guò)程當(dāng)中，很多產(chǎn)業(yè)技術(shù)均開始和5G技術(shù)相融合，充分發(fā)揮出大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)的良好作用，正在提高著人們生活的整體質(zhì)量。本文首先分析了當(dāng)前移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的狀況，然后說(shuō)明了5G移動(dòng)通信技術(shù)的特點(diǎn)，最后闡述了5G移動(dòng)通信技術(shù)的具體應(yīng)用和發(fā)展，以便帶給有關(guān)5G移動(dòng)通信技術(shù)研究工作人員有效的參考和幫助。

【關(guān)鍵詞】? ? 5G移動(dòng)通信技術(shù)? ? 特點(diǎn)? ? 應(yīng)用

引言：

從目前的發(fā)展情況來(lái)看，5G移動(dòng)通信技術(shù)已經(jīng)誕生，屬于全世界第五代移動(dòng)通信技術(shù)，通過(guò)積極研發(fā)此種全新的移動(dòng)通信技術(shù)，旨在加快智能終端技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)的廣泛推廣和應(yīng)用。一般而言，相較于從前的通信技術(shù)來(lái)說(shuō)，5G不是簡(jiǎn)單、較為單一化的通信技術(shù)，主要以傳統(tǒng)通信技術(shù)作為重要的基礎(chǔ)，有效融合了不同類型的通信技術(shù)，所以，其屬于一種綜合性的移動(dòng)通信技術(shù)。

對(duì)比4G技術(shù)而言，利用5G移動(dòng)通信技術(shù)傳輸信息的速率為10Gb/s，已經(jīng)達(dá)到了4G無(wú)線通信技術(shù)的100倍，由此凸顯出5G技術(shù)在信息傳輸速度方面的作用和優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)提升了對(duì)相關(guān)移動(dòng)資源的利用率，達(dá)到了對(duì)移動(dòng)通信技術(shù)創(chuàng)新的目的。

一、當(dāng)前移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的狀況分析

通常情況之下，移動(dòng)通信技術(shù)在發(fā)展的過(guò)程當(dāng)中，經(jīng)歷了下述幾個(gè)不同的發(fā)展時(shí)期：

第1代移動(dòng)通信技術(shù)起源于上個(gè)世紀(jì)末期，在此時(shí)期誕生了首部用于民用方面的手機(jī)。不過(guò)受到技術(shù)因素的限制影響，使得手機(jī)不僅體積很重，外形非常大，而且難以全面進(jìn)行推廣和普及。

到了上個(gè)世紀(jì)的90年代時(shí)，第2代移動(dòng)通信技術(shù)得以產(chǎn)生。相較于第1代移動(dòng)通信技術(shù)而言，二者之間的差別較小，尚無(wú)形成很大的突破。

進(jìn)入新世紀(jì)以后，第3代移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，同時(shí)獲得了極大的推廣和運(yùn)用，尤其在信息傳輸?shù)乃俣?、傳播的途徑等方面，得到了很大地提高?/p>

最近幾年，智能手機(jī)開始出現(xiàn)，由此使得第4代移動(dòng)通信技術(shù)得以產(chǎn)生，其傳輸?shù)乃俣忍嵘^快，視頻的清晰度也非常高，相應(yīng)的信號(hào)失真度得以下降。

在我國(guó)，2013年便進(jìn)行5G移動(dòng)通信技術(shù)的研究工作，同時(shí)獲得了良好的成果，現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)的5G技術(shù)發(fā)展時(shí)間雖然較短，但在世界上已處于較高水平。

二、5G移動(dòng)通信技術(shù)的主要特點(diǎn)說(shuō)明

2.1對(duì)小基站的建設(shè)數(shù)量要求很多

一般來(lái)說(shuō)，毫米波（mmWave）只能指EHF頻段，即頻率范圍是30GHz——300GHz的電磁波，毫米波為5G帶來(lái)了大帶寬和高速率。毫米波的特征之一為波長(zhǎng)非常短，因此，毫米波元件尺寸能夠被制作得很小，相應(yīng)的占地空間較少。當(dāng)毫米波處于空氣當(dāng)中進(jìn)行傳輸?shù)倪^(guò)程中，通常會(huì)出現(xiàn)不同程度的衰減情況。

根據(jù)毫米波自身的特征，需要建設(shè)眾多的小基站，以便達(dá)到相關(guān)規(guī)定。對(duì)于傳統(tǒng)基站來(lái)說(shuō)，其功率的消耗很大，因而，在構(gòu)建眾多小基站的過(guò)程當(dāng)中，需要考慮能源消耗導(dǎo)致負(fù)荷增加的因素。鑒于小基站的占地空間很小，體積上也非常輕，使其消耗的功率減少[2]。

2.2合理運(yùn)用毫米波

第一，通信的容量很大;第二，較強(qiáng)的抗干擾能力;第三，實(shí)現(xiàn)了全天侯通信的效果。需求總是創(chuàng)新的最大動(dòng)力，生產(chǎn)出價(jià)廉物美的毫米波頻段集成電路元件的技術(shù)難題迅速被攻克。

2.3設(shè)計(jì)理念體現(xiàn)出一定的先進(jìn)性

對(duì)比從前的移動(dòng)通信技術(shù)遠(yuǎn)距離傳輸方向來(lái)說(shuō)，5G技術(shù)的研究工作主要運(yùn)用了室內(nèi)通信技術(shù)，進(jìn)而加快了短距離傳輸信息的速度，并且讓短距離傳輸信息的速度近似峰值，達(dá)到對(duì)短距離信息數(shù)據(jù)傳輸效率加以完善的效果。與此同時(shí)，還需要對(duì)室內(nèi)無(wú)限網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行大面積覆蓋.增強(qiáng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用的便捷性。

借助先進(jìn)的5G技術(shù)設(shè)計(jì)理念，不但秉承了4G技術(shù)的設(shè)計(jì)理念，而且增強(qiáng)了創(chuàng)新的效果，滿足廣大民眾在移動(dòng)通信技術(shù)方面的需要[3]。

2.4系統(tǒng)性特征十分明顯

當(dāng)移動(dòng)通信技術(shù)誕生以后，在全世界獲得了很大的重視，從1G到4G，充滿著波瀾壯闊的通信技術(shù)跨越。受到移動(dòng)通信技術(shù)不斷進(jìn)步的影響，讓廣大用戶在移動(dòng)技術(shù)方面的系統(tǒng)性提出了更高的要求。從未來(lái)的角度來(lái)說(shuō)，進(jìn)行5G技術(shù)研發(fā)的時(shí)候，不斷改進(jìn)通信技術(shù)的系統(tǒng)性，使數(shù)據(jù)的傳輸速度變快，充分發(fā)揮出5G技術(shù)的良好作用。針對(duì)傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)形式進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而達(dá)到廣大消費(fèi)者傳輸數(shù)據(jù)信息的需要，加大對(duì)多面、多點(diǎn)傳輸形式的研發(fā)力度，讓移動(dòng)通信系統(tǒng)的性能得到增強(qiáng)[4]。

三、5G移動(dòng)通信技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1充分發(fā)揮出交互智能化的良好作用

無(wú)論智能家居，還是無(wú)人駕駛技術(shù)，均應(yīng)該依靠先進(jìn)的信息化技術(shù)，其發(fā)展和信息化技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸量、總體的傳輸效率之間存在緊密的關(guān)聯(lián)。一般來(lái)說(shuō)，5G技術(shù)的優(yōu)勢(shì)包含了傳輸?shù)乃俣仁挚?，能夠?qū)Υ笕萘繑?shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)處理。在智能化城市建設(shè)的過(guò)程當(dāng)中，也會(huì)運(yùn)用到5G技術(shù)，在生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中發(fā)揮出良好的功效與作用。實(shí)際上，在5G技術(shù)尚無(wú)形成之時(shí)，公眾的生活當(dāng)中僅有計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)可以聯(lián)網(wǎng)。但是，5G技術(shù)出現(xiàn)之后，不同類型的家用設(shè)備、寵物的項(xiàng)圈以及不同的交通工具等均能夠聯(lián)網(wǎng)。智慧農(nóng)業(yè)、智慧城市、智慧運(yùn)維等等如虎添翼，由此可見，5G技術(shù)顯然已經(jīng)融入到每一個(gè)人的家庭生活當(dāng)中，并且在其中發(fā)揮出越來(lái)越重要的作用，不僅能夠應(yīng)對(duì)一些突發(fā)情況，而且?guī)Ыo人們更大的便利。顯而易見，通過(guò)前文的論述與分析以后，從中可以獲悉，充分發(fā)揮出交互智能化的良好作用顯得尤為必要。

3.2實(shí)現(xiàn)了云端化生活的效果

近些年來(lái)，在5G移動(dòng)通信技術(shù)逐步得以運(yùn)用以后，8K視頻能夠達(dá)到實(shí)時(shí)播放的效果，借助新型的云技術(shù)，能夠帶給日常生活很大的便利，無(wú)論是休閑，還是娛樂(lè)，均可以運(yùn)用到云技術(shù)。與此同時(shí)，網(wǎng)速也得到了提高，云盤已經(jīng)全面替代了傳統(tǒng)硬盤，能夠?qū)⒋笪募?shí)時(shí)上傳至云端。受到不同智能終端推廣和運(yùn)用的影響，讓移動(dòng)數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)量隨之提高，而且加快了訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的速度。基于滿足用戶需求的前提下，實(shí)現(xiàn)智能化推送滿足其需求的內(nèi)容。并且，進(jìn)一步增強(qiáng)用戶的5G網(wǎng)絡(luò)使用體驗(yàn)，能夠給予用戶上下文關(guān)聯(lián)與獨(dú)特的社交體驗(yàn)。通常情況下，很多熱門的內(nèi)容會(huì)被關(guān)注。除此之外，得益于移動(dòng)通信技術(shù)不斷進(jìn)步的影響，讓移動(dòng)設(shè)備發(fā)揮出重要的功能，逐漸發(fā)展成移動(dòng)設(shè)備云。

3.3注重5G移動(dòng)通信技術(shù)在醫(yī)療事業(yè)中的應(yīng)用

將5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到醫(yī)院的住院部當(dāng)中，借助相關(guān)無(wú)線終端設(shè)備，可以及時(shí)了解到有關(guān)患者的資料，同時(shí)借助某類設(shè)備介質(zhì)處于病床某位置加以體現(xiàn)。應(yīng)用PDA系統(tǒng)當(dāng)中的條碼掃描裝置，可以實(shí)現(xiàn)針對(duì)患者腕帶上芯片的掃描，進(jìn)而得知患者的體溫、心率以及檢查結(jié)果等不同方面的信息。除此之外，可以運(yùn)用先進(jìn)的5G移動(dòng)通信技術(shù)，使醫(yī)生開具的醫(yī)囑能夠自動(dòng)同步進(jìn)HIS、EMR系統(tǒng)當(dāng)中，使護(hù)士站能夠依據(jù)提示開展校對(duì)和落實(shí)工作。由此可見，經(jīng)過(guò)上文的闡述和分析之后，從中不難看出，注重5G移動(dòng)通信技術(shù)在醫(yī)療事業(yè)中的應(yīng)用顯得尤為必要，其重要性是毋庸置疑的。

3.4有效應(yīng)用先進(jìn)的廣播電視技術(shù)

在5G移動(dòng)通信技術(shù)得到廣泛應(yīng)用之后，加快了移動(dòng)媒體發(fā)展的速度，需要把廣大用戶當(dāng)成核心，進(jìn)而建立起全方位的信息管理系統(tǒng)，帶給廣大用戶光纖接入速度0延遲的感受，同時(shí)具備針對(duì)千億設(shè)備承載的連接能力，增強(qiáng)了流量和移動(dòng)性等方面的服務(wù)質(zhì)量。

比如，利用5G移動(dòng)通信技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)每秒10Gb/s的峰值數(shù)據(jù)速率，即便處于蜂窩基站覆蓋的邊緣，也能夠達(dá)到每秒100Mb的數(shù)據(jù)速率，每平方區(qū)域的容量為10Mbps，避免出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)卡頓與波動(dòng)的現(xiàn)象。

3.5應(yīng)用擴(kuò)展展望

目前來(lái)看，激光掃描零件視頻5G傳輸、5G+AR眼鏡的機(jī)器視覺質(zhì)檢，但這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有發(fā)揮5G的超寬帶能力。5G的低時(shí)延、高可靠應(yīng)用可以做到空口0.5毫秒，eMBB（增強(qiáng)移動(dòng)寬帶）應(yīng)用場(chǎng)景也能做到4毫秒。現(xiàn)在用5G VR培訓(xùn)高鐵司機(jī)，還有能很好適應(yīng)工業(yè)、車聯(lián)網(wǎng)、特高壓對(duì)低時(shí)延的要求，今后也同樣需要開發(fā)更多能夠充分利用5G低時(shí)延特點(diǎn)的應(yīng)用。

通過(guò)5G可以實(shí)現(xiàn)室外水平和垂直分別10米到3米精度的定位，尤其是5G室內(nèi)定位現(xiàn)在可以做到3米，而且在R17版本可以0.3米，室內(nèi)定位這是現(xiàn)在衛(wèi)星導(dǎo)航定位所做不到的。這樣的定位有什么用處呢？現(xiàn)在想到的是自動(dòng)駕駛、碼頭裝卸、室內(nèi)定位。是不是還應(yīng)該有更多的應(yīng)用可以發(fā)揮5G定位的特點(diǎn)？

還有高可靠性?，F(xiàn)在5G可以做到優(yōu)于99.9999%（6個(gè)9）的可靠性，例如遠(yuǎn)程駕駛、自動(dòng)泊車，要求是99.999% （5個(gè)9）。實(shí)際上，現(xiàn)在還沒(méi)有能夠完全把可靠性的特點(diǎn)充分發(fā)揮，所以說(shuō)，我們期待數(shù)字化、智能化的轉(zhuǎn)型，信息化和工業(yè)化的融合，來(lái)創(chuàng)造更多的應(yīng)用場(chǎng)景，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，實(shí)現(xiàn)智能交互，形成移動(dòng)設(shè)備云實(shí)現(xiàn)生活云端化。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，5G移動(dòng)通信技術(shù)帶給日常生活和生產(chǎn)工作很大的影響，其產(chǎn)生的功效和作用是毋庸置疑的。受到生活質(zhì)量日益提升的影響，使廣大民眾在移動(dòng)通信技術(shù)方面的要求也隨之提高。

由于5G技術(shù)的研發(fā)和實(shí)踐工作一直沒(méi)停，為了加大對(duì)5G移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用力度，必須要不斷開拓創(chuàng)新，緊隨時(shí)代發(fā)展腳步，逐步提升智能化技術(shù)水平，加強(qiáng)對(duì)諸如智能化技術(shù)、無(wú)線傳輸技術(shù)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等一系列5G關(guān)鍵技術(shù)的有效應(yīng)用，充分凸顯移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，為通信事業(yè)開辟更為廣闊的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張暉，車小雨，陳豪言.5G移動(dòng)通信技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用探討[J].工程技術(shù)（文摘版）2019，168（154）：00318-00319.

[3]楊聞升，張陽(yáng)陽(yáng)，王月月.5G移動(dòng)通信技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用探討[J].數(shù)字化用戶，2019，225（004）：1236-1238.

[4]孫兆兵，陳曉燕，楊洪基.5G移動(dòng)通信技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用探討[J].數(shù)字化用戶，2019，025（012）：234-240.

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]楊振東，孫宏宇，楊敏德.5G移動(dòng)通信技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用探討[J].通訊世界，2019，000（009）：142-143.

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