5G移动通信技术应用范文

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【摘要】5g移动通信技术作为当今通信技术的前沿，倍受国内外通信领域关注。本文从5G核心技术展开分析，由万物互联、生活云端化和智能交互三方面探讨了其技术应用及发展趋势。

【关键词】5G；移动通信技术；应用探讨

当下4G通信技术已经得到了普遍应用，以此为基础平滑演进的5G移动通信技术也将于2020年得到全面普及和应用。作为顺应通信需求的新一代移动通信系统，相比于4G网络，5G拥有更强的系统性能、更大的容量和更快的数据处理速度，其强大的通信能力势必会带来全新的应用变革。

一、5G移动通信技术的核心技术浅析

有了已经成熟的2G/3G/4G移动技术作基础，5G移动通信更进一步，其核心技术如下：

1、高频段传输。传统移动通信的工作频段主要分布在3GHz以下，多年的通信业务使得这一频谱资源十分拥挤，而高频段可用资源丰富。5G通过MIMO技术，令信道容量随收发天线数的最小值而不断增长，使用高频毫米波频段，不仅减小通信设备尺寸，还提升了传输速率。

2、新型多天线传输：多天线技术经历了从无缘到有源、从二维到三维、从高阶MIMO到大规模阵列的发展，其应用在保证了系统传输可靠性的同时，可以大大提高整个系统频谱资源的利用效率。

3、同时同频全双工：能够消除通信双工节点自身发射机信号的干扰，在相同的频谱上通信的收发双方可同时发射和接收信号，理论上可使空口频率提高1倍，加强了移动通信网络的稳定性和灵活性。

4、设备间直接通信（D2D）：无需借助基站即可实现端到端的直接通信，开拓网络连接和接入方式。D2D技术下数据速率更高、时延更小、功耗更低；通过广泛分布终端，可实现频谱资源的高效利用、改善覆盖。

5、密集网络：布置密集的网络来满足室内外的数据传输需求，是5G实现“数据流量为4G的1000倍”这一目标的技术之一。超密集网络能够改善网络覆盖率，在大幅提升系统容量的同时对业务进行分流，实现更灵活的网络部署。6、新型网络构架：为实现网络构架扁平化、低成本、低时延、高效率、易维护等特点，未来5G可能采用C-RAN接入网构架或云构架。

二、5G移动通信技术的应用及发展趋势

5G移动通信技术的应用及发展趋势主要体现在一下三个方面：

1、万物互联：5G极大的流量为“万物互联”提供了条件。物联网是5G移动通信的主要驱动力，同时5G技术是物联网的标配，将与交通运输工具、智能家居、工业基础设施、无线医疗等进行深度融合，全面实行万物互联。物联网业务应用之一为智能汽车、交通运输和基础设施。目前，交通行业面临的挑战主要有以下三方面：出行效率、驾驶安全和联网安全、可持续的能源消耗模式。有效应对方案是万物互联+网络协作+信息融合+智能分析决策。物联网业务应用之二为远程设备的关键控制。5G的实行，将会使远程医疗、远程矿山挖掘等不再是梦想。这一应用在高危工作、医学等领域的实现，将为行业带来突破性的发展。物联网业务应用之三为人与物联网的交互。这一应用范围极广，包括智能家居、触觉互联网、增强现实技术等，人们的公共安全、医疗保健、日常生活都将受益匪浅，弥补了人与物联网交互的空白。

2、生活云端化：5G的云端化有两个趋势：一是从传统的中心云到边缘云，二是从边缘云到移动设备云。5G通信技术将使4K甚至8K视频的实时流畅播放成为可能，云技术将会更好的被利用在生活、科技、娱乐等诸多方面。MEC（移动边缘计算）是基于5G演进架构，将基站与各种业务深度融合的一种技术，具有高带宽、低时延、临近用户、实时了解无线网络信息和位置识别的特征，电子医疗、联网汽车、工业自动化、智能视频加速等应用都将从移动网络边缘计算中获益；集中式云计算与RAN侧部署的分布式边缘计算的结合能有效减少网络时延，为物联网、大视频、增强现实等诸多业务提升用户体验。

3、智能交互：需要时间精准、网速超快的技术应用，例如虚拟现实、增强现实、无人驾驶汽车、远程医疗等，在5G只有1ms延迟时间的环境下成为可能。通过无线网络将渲染好的视频放在头盔进行显示，虚拟现实体验者可获得长时间的高质量观影体验；解决了查询图像及虚拟信息传输带来的网络传输时延长的问题，渲染模块将虚拟信息与真实场景融合渲染，AR效果更佳；位置相关感知、实现无线网络下高精度定位、轨迹预测并考虑移动性管理与优化等感知业务的实现，令家居智能化、行车智能化、手术远程控制等都将在未来成为现实。5G通信网络为大数据挖掘分析、人工智能、机器学习等技术提供了便利，同时这些技术使无线网络更加智能。

结束语：

5G移动通信技术高速率、低时延、大容量的特征，与云计算、人工智能技术的结合，将改变原来的移动业务流程和交付形式，为用户提供了智能化的极致业务体验，并为构建以用户为中心的信息生态系统提供了支撑。

参考文献

[1]曾剑秋.5G移动通信技术发展及应用趋势[J].电信工程技术与标准化,2017,30(2):1-4.

[2]董振江,董昊,韦薇,等.5G环境下的新业务应用及发展趋势[J].电信科学,2016,32(6):58-64.

[3]李东泽.浅谈5G无线通信技术及应用[J].中国新通信,2018,(17),135.

作者：董洁 王嘉 单位：重庆邮电大学