5G技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及未來的應(yīng)用

陳挺

【摘要】隨著人們對(duì)移動(dòng)信息數(shù)據(jù)的需求愈來愈高，4G移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展已無法適應(yīng)人們?cè)谝苿?dòng)數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)、應(yīng)用領(lǐng)域、業(yè)務(wù)等方面上的部分需求，5G的出現(xiàn)是時(shí)代前進(jìn)的必然結(jié)果。隨著科技的發(fā)展，5G移動(dòng)通訊科技的水平也在不斷提高，目前盡管還不能實(shí)現(xiàn)大面積的商業(yè)廣泛應(yīng)用，但是在近年來各科技人才的持續(xù)共同努力下，5G移動(dòng)通訊技術(shù)仍在繼續(xù)進(jìn)行的完善與升級(jí)，為未來大面積投入商業(yè)應(yīng)用做好技術(shù)準(zhǔn)備。本篇文章重點(diǎn)對(duì)5G技術(shù)的發(fā)展歷史、發(fā)展現(xiàn)狀、5G使用的技術(shù)及5G在未來的商業(yè)廣泛應(yīng)用等四個(gè)方面進(jìn)行介紹。

【關(guān)鍵詞】5G技術(shù);發(fā)展現(xiàn)狀;未來應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TN94 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.22.053

我們都知道，5G移動(dòng)通訊技術(shù)實(shí)際上是對(duì)4G的升級(jí)，是在原來的技術(shù)基礎(chǔ)上采用了更為廣泛的研究領(lǐng)域和更為前沿的高新技術(shù)，對(duì)4G移動(dòng)通信各方面的功能都做出了，并且新添加了很多以前在4G環(huán)境下所無法實(shí)現(xiàn)的新任務(wù)。從對(duì)5G移動(dòng)通信技術(shù)的小范圍應(yīng)用中，人們發(fā)現(xiàn)其對(duì)普通民眾的日常生活、國(guó)家綜合能力發(fā)展所產(chǎn)生的積極作用，而隨著不斷深入的探討與深入研究，人們也已基本對(duì)5G移動(dòng)通信技術(shù)在未來的發(fā)展?fàn)顩r及其現(xiàn)實(shí)運(yùn)用有了初步的確認(rèn)，本文將對(duì)5G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及其在未來現(xiàn)實(shí)中的實(shí)際運(yùn)用展開深入探討。

1. 5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特點(diǎn)

5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在實(shí)際使用當(dāng)中，由于非常重視使用者的感受效果，在數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙ぷ鞣矫鏁?huì)有相當(dāng)大幅度的改善，但同時(shí)其也會(huì)對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在實(shí)際使用之后，所得到的改善效果產(chǎn)生相應(yīng)的影響。其次是在5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)際使用當(dāng)中，能夠使得網(wǎng)絡(luò)體系更為健全和完備，同時(shí)也可以增加其實(shí)際指標(biāo)，保證其實(shí)現(xiàn)多向發(fā)展，在系統(tǒng)優(yōu)化的過程當(dāng)中也可以更加優(yōu)化性能，從而給5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的實(shí)際使用帶來更大的支持。最后是在能夠讓運(yùn)營(yíng)商實(shí)時(shí)控制網(wǎng)絡(luò)資源，也因此其能夠更加增強(qiáng)對(duì)流量動(dòng)向的掌握效率。而使用5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)則能夠進(jìn)一步減少運(yùn)營(yíng)成本，從而提高經(jīng)營(yíng)效益。

2. 5G技術(shù)的發(fā)展歷程

移動(dòng)通訊系統(tǒng)的發(fā)展時(shí)期雖然非常短暫，但卻在短時(shí)間里迅速取得了不斷的突破和提高。早在二十世紀(jì)初期，關(guān)于移動(dòng)通訊技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用就出現(xiàn)在了人們的想象之中并且發(fā)表在了期刊上。但是后來，隨著戰(zhàn)爭(zhēng)的開始，人類也開發(fā)出了最初的水下無線通信技術(shù)來方便將士們可以在戰(zhàn)場(chǎng)上進(jìn)行更加有效的溝通，但是直至20世紀(jì)40年代，無線通訊這一科技才真正廣泛應(yīng)用在了城市居民這里，但是不管是從使用設(shè)備上或者使用方式上來說都非常的不便利，并且同時(shí)能夠應(yīng)用的區(qū)域也遭到了極大的局限。到了20世紀(jì)60年代，才開始提出了蜂窩式通信這一概念，并在十多年的努力研發(fā)、摸索過程中才能夠真正將它運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)的通訊中。到了20世紀(jì)90年代，人們已經(jīng)掌握了第二代移動(dòng)通訊系統(tǒng)，并且通過這種技術(shù)的逐步普及，一些普通家庭就已經(jīng)可以用上了手機(jī)，盡管手機(jī)的形態(tài)已經(jīng)讓人們?cè)趯?shí)際使用的時(shí)候有了一些的不便，但是在當(dāng)時(shí)，這也代表著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，已經(jīng)變成了時(shí)尚、富有的標(biāo)志。但隨著人類的發(fā)展十分迅速，每個(gè)領(lǐng)域都在不斷開發(fā)、提高著，而目前的移動(dòng)通訊水平也已不可以適應(yīng)人類的發(fā)展需要了，于是，3G移動(dòng)通訊技術(shù)也在這時(shí)候被人們發(fā)明和使用了，在以后的人類發(fā)展歷史中，每一代人的技術(shù)更新速率都越來越快，可以起到的效果也越來越多，所以一直到現(xiàn)在，人們才開始提倡5G的移動(dòng)通訊。

3. 5G的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 D2D通信技術(shù)

D2D通訊技術(shù)的全名是Device-to-Device communication，也就是一種位于同一平臺(tái)上的用戶之間進(jìn)行通訊的這種方法，通過其名稱我們可以看出這種通訊技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，是能夠使兩臺(tái)手機(jī)之間實(shí)現(xiàn)直接通訊的一項(xiàng)技術(shù)。不同于以前蜂窩式的通信技術(shù)，在過去，兩個(gè)用戶之間要實(shí)現(xiàn)信息交流必須經(jīng)過很多個(gè)節(jié)點(diǎn)之后才能接通。但是通過使用D2D通信技術(shù)，我們能夠降低在對(duì)信號(hào)進(jìn)行傳遞過程中的成本與時(shí)間，從而提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行?，也使得網(wǎng)絡(luò)的壓力得到了減輕，從而使得用戶之間在沒有蜂窩基站的時(shí)候也能夠通過使用D2D通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn)更加有效的信息溝通、交流。

3.2 智能技術(shù)

5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)里面承載了很多基站，基站的互連必須通過路由器和交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)，使用這種接口能夠大大提高消息的傳輸速率，實(shí)現(xiàn)消息傳遞的時(shí)效性。當(dāng)信號(hào)在基站上需要進(jìn)行運(yùn)算、統(tǒng)計(jì)和保存時(shí)就必須使用智能技術(shù)完成運(yùn)算、分析、統(tǒng)計(jì)等運(yùn)算，以便于在極短距離內(nèi)就可以對(duì)大量信息進(jìn)行管理，進(jìn)而促進(jìn)信息的有效傳遞，從而促進(jìn)了5G移動(dòng)通訊技術(shù)的普及與使用。

3.3 微基站

每一代的通訊技術(shù)發(fā)展都要求大量設(shè)定基站，從第2G到4G網(wǎng)絡(luò)，基站數(shù)在爆炸式發(fā)生著增加。到了5G網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，要求的基站數(shù)量將更多，而且還會(huì)要求微基站，使用更大量的微基站來對(duì)互聯(lián)網(wǎng)提供承載，以更高的傳輸頻率來促進(jìn)信號(hào)的傳遞。在微基站的建設(shè)中，使用了毫米波這一技術(shù)手段，把一串較長(zhǎng)的數(shù)據(jù)信息做成了幾個(gè)段的數(shù)據(jù)信息并排傳輸，之后又重新組合。使得網(wǎng)站的容量和信息傳輸?shù)乃俣榷极@得了有效的提高。

4. 5G技術(shù)的應(yīng)用

4.1 人工智能技術(shù)也融合于運(yùn)維管理系統(tǒng)智能化應(yīng)用中

因智慧技術(shù)和科技技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)通信市場(chǎng)的要求也日益出現(xiàn)了變化，首先5G通信技術(shù)市場(chǎng)僅靠人工操作方法對(duì)系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)作出選擇，并不太適合于5G通信技術(shù)未來發(fā)展的需要。再次，政府通過組織各類專家學(xué)者開展對(duì)5G通信技術(shù)的研究方式，在關(guān)注于科技改革效率的大背景下，也相應(yīng)存在著各種信息不符合問題。這種狀況，將導(dǎo)致在未來5G通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用和保障，一定會(huì)注重于智能信息技術(shù)引擎的使用，這利于5G通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以利用數(shù)字化的信息技術(shù)資源優(yōu)勢(shì)，對(duì)5G通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總體參數(shù)及各種技術(shù)決策作出針對(duì)性管理，這樣就可以提高5G通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)正常運(yùn)作的水平和效能，從而降低了各種系統(tǒng)維護(hù)方面的各種科技問題。

4.2 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能力研究深度開放

5G網(wǎng)絡(luò)所提倡的是從應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn)與落腳點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)滿足用戶體驗(yàn)需求，而用戶體驗(yàn)的提高則體現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)提供的服務(wù)業(yè)務(wù)能夠滿足用戶的需要上，這也決定了5G互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)要求將服務(wù)信息和互聯(lián)網(wǎng)信息之間加以互動(dòng)，并加強(qiáng)使用與互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)者和互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)之間的資源共享，從而提升服務(wù)使用體驗(yàn)。中國(guó)目前已經(jīng)完成了部分的互聯(lián)網(wǎng)開放，把服務(wù)終端的定位信息、狀態(tài)信息、上網(wǎng)負(fù)載信息等上送給了第三方的服務(wù)使用，并由第三方使用收到服務(wù)終端的通信模型，并由此來進(jìn)一步優(yōu)化了互聯(lián)網(wǎng)。但是目前由于互聯(lián)網(wǎng)程度限制，還不可以對(duì)業(yè)務(wù)信息通過互聯(lián)網(wǎng)的解析，完成全方位的各種資源信息收集。此外，互聯(lián)網(wǎng)也可以從應(yīng)用層的應(yīng)用信息上直接定制和優(yōu)化資源，從而提升使用體驗(yàn)，以達(dá)到互聯(lián)網(wǎng)、應(yīng)用與用戶之間的共享發(fā)展。

4.3 云技術(shù)方面的綜合性

5G技術(shù)時(shí)代的來臨，對(duì)我們最直接的感受是越來越多的高清視頻涌現(xiàn)，并且對(duì)現(xiàn)在的上網(wǎng)速率和流暢性要求也越來越提高。此技術(shù)在基礎(chǔ)上是通過現(xiàn)在的云端播放技術(shù)來完成，使得傳統(tǒng)的硬盤也將逐步被替代。而現(xiàn)在的5G技術(shù)到來，由于云技術(shù)已經(jīng)完成了從中央云到邊緣的演進(jìn)，而利用了以上兩個(gè)方面就能夠促進(jìn)云技術(shù)效能的更加提升，使得云系統(tǒng)已經(jīng)變成了將來人類必定會(huì)接觸的一個(gè)全新技術(shù)。而利用云系統(tǒng)不但更加便利了用戶的使用，同時(shí)也使它們本身的存儲(chǔ)設(shè)備提高了更多人性化的服務(wù)體驗(yàn)，從而促進(jìn)了云技術(shù)的利用效率。

5. 5G技術(shù)的未來應(yīng)用

5.1 超大的帶寬

不管是從5G通信技術(shù)所采用的關(guān)鍵技術(shù)或者是從其傳遞消息的媒介而言，它的基本特性都應(yīng)該較以往的通訊技術(shù)有更大的改善。其中，在人類生活的實(shí)際應(yīng)用過程中最為突出的體現(xiàn)之一便是在同樣的時(shí)段內(nèi)，使用5G技術(shù)將較以往以更快的速度得到更大的信息傳播空間。比如當(dāng)人類在下載軟件、檔案或者電影時(shí)，以往要加載十幾、幾十分鐘的工作內(nèi)容，現(xiàn)在只需幾秒鐘、十幾秒就能夠完成。應(yīng)該說，在都市快節(jié)奏的今天，加載、上傳文件的速度大幅增加，將使人類的日常生活變得越來越方便。

5.2 移動(dòng)寬帶的應(yīng)用

隨著科技的不斷進(jìn)步，人們對(duì)視覺影視產(chǎn)品都有了更高的需求，從4K高清視頻到VR虛擬現(xiàn)實(shí)，從電影的展示到家用VR游戲的應(yīng)用，都能從視覺效果上給人增加了應(yīng)用的愉悅感。采用5G通信技術(shù)，可以讓移動(dòng)寬帶通過以更快的速率來管理并實(shí)施這種視覺表現(xiàn)技能，讓使用者獲得更佳的感受。此外，更為穩(wěn)定，更加快捷地移動(dòng)寬帶還可以進(jìn)行跨地區(qū)的遠(yuǎn)程溝通，因此可以被廣泛應(yīng)用于教育課堂、以及醫(yī)療機(jī)構(gòu)中。

從移動(dòng)通訊的發(fā)展歷史和第五代通訊科技的發(fā)展?fàn)顩r來說，科學(xué)都在不斷進(jìn)步，隨著移動(dòng)通訊逐漸深入了全球的各個(gè)角落，第五代移動(dòng)通訊時(shí)代的來臨也成為了發(fā)展歷史與科學(xué)進(jìn)步的必然。無論民眾的生活水平或者科技的發(fā)展都將隨著5G的出現(xiàn)而有一定的進(jìn)展與突破，尤其是在提升信號(hào)傳輸速率、提高信號(hào)傳輸穩(wěn)定性，以及減少信號(hào)傳輸成本等方面上的顯著提升。

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