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【摘要】通信是指一种双向行为,收发信息的双方通过约定好的传输方式完成数据的交换,实现沟通目的。从人类诞生开始,通信就从未中断过,而随着经济进步和科技发展,通信方式已经从文字、印刷、信号塔、无线电话发展到移动互联网,现阶段又走入了5G移动通信新时代。本文将从5G通信技术的优势、现有技术问题,以5G移动通信的关键技术等方面入手分析和探讨5G移动通信在生态产业链、智慧终端普及、构建万物互联模式等领域的发展趋势,为5G移动技术在国内的快速稳健发展提供一定的参考意见。
【关键词】5G;移动通信;发展趋势;关键技术
中图分类号:G212 文献标识码:A DOI:10.12246/j.issn.1673-0348.2021.10.091
1. 引言
我国移动通信技术已经实现了从2G、3G、4G直至5G的快速发展和突破,在日常生产生活的各领域,都起着重要的作用。根据相关统计数据,我国截止2020年3月5G基站建设数量已达19.8万个,同年5月我国5G基站建设数量达25.8万个,2020年更是成为5G规模建设的开启之年,中国联通、中国电信、中国移动三大网络运营商在5G建设方面的资金投入增速在5%-15%之间,足可见5G通信技术的重要意义和发展前景,而想要了解5G技术的发展趋势,首先需要明确5G通信技术相较于4G通信技术的优势,即它获得发展的必然性。
2. 5G通信技术的优势
5G通信技术是对4G通信技术的继承和发展,通过更高的传输速率、更高的资源利用率,为客户构建更优质的服务,带来更良好的使用体验:
2.1. 先进的设计理念
通信技术和通信业务作为深入社会发展方方面面的技术之一,可以为构建更高效率的生产生活环境作出贡献,而5G移动通信技术的设计理念是在完成基础的通信服务之上,通过高信息传播速度实现信息的快速准确交换,双方在无线网络条件和背景之下的交流和沟通突破了时间和空间的限制,为业务内容的拓展、业务开展形式的丰富提供了更先进的技术支撑,可以带来更广泛深刻的产业变革和优化。
2.2. 更低的资费价格
在研究、发展、应用、拓宽新技术过程中所产生的高额人力、资金、资源投入成本,最终都会以资费形式由处在使用终端的用户付出,变相增加了客户的使用成本,弱化了使用优良感,而5G通信技术相对于4G通信技术,可以通过技术的优化和扩展提高资源的利用效率,实现按需求、按计划配置资源内容,减少网络运营商的前期投入和后期运行维护成本,从而带动使用成本的降低,加速降费提速的改革进程。
2.3. 更高的高频谱利用率
在现有4G通信技術的使用范围内,对于高频段的频谱利用率较低,无法实现其信号强穿透力与无线宽带技术的有效融合,发挥高频谱的信号优势,而5G通信技术则可以转变现有核心技术手段和方式,实现对高频谱与光载无线组网的有机融合和合理利用,提高高频谱的利用效率,避免资源浪费,提升信号传输质量。
3. 5G通信技术的现有问题
5G通信技术虽然具有广阔的发展前景,但相对应其发展规模和需求,现有发展状态和技术水平仍存在一部分待提高问题:
3.1. 技术与系统融合
5G通信技术是对无线通信业务和无线通信技术的融合,可以实现未来发展环境中多样技术手段和多种业务开展形式的正向带动,并通过信号的全方位覆盖保证业务开展的兼容性和优势性,但现有技术研发水平暂无法实现技术与系统矛盾冲突点的有效化、针对化解决,对于相关业务的拓展存在一定的制约问题。
3.2. 容量和频谱效率
未来经济的高速发展模式势必带来对通信技术手段高水平高规格的要求,希望可以通过优化频率空间的使用效率实现个人使用感的提升和服务业务的多点开花,但现有5G通信技术水平一方面无法突破覆盖层次、站点密度等技术难题,另一方面无法转变在技术研发实验过程中产生的高投入对于运行成本的影响,而这种影响也终将导致5G套餐资费的提高,影响技术的发展速度、规模和用户的使用感。
3.3. 终端设备
移动终端是完成5G通信技术和5G通信服务的关键,可以实现对技术的实际转化,但现有5G技术对于移动终端设备的电池、芯片等工艺有严格要求,限制了基于目前用户持有移动设备体验5G服务的规模,所以在5G技术的开发和探讨中也要考量先进技术对于硬件设备功能的丰富性和最终的稳定运行情况,避免技术无法被最终转化为实用条件。
3.4. 产业生态
5G高新技术所带来的在相关产业应用方面的变革,凸显了其经济效益,也必然会对通信产业带来震荡,而现有的5G移动通信产业缺乏正确引导和规划,不具备生态性、结构性和科学性,需要在研发技术的同时优化产业层次,拓宽产业格局,避免一家或几家通信企业独大的局面,影响和制约了通信产业和技术的健康、良性发展。
4. 5G移动通信的关键技术
想要探讨5G移动通信的未来发展趋势,首先需要了解5G移动通信的关键技术,实现具体问题具体分析:
4.1. 无线传输技术
4.1.1. 大规模多输入输出技术
简单来讲,5G移动通信技术是通过更高标准的连接密度、峰值速率实现对现有4G技术的提升,其研究和发展也使频谱效率这一概念走入人们的视野。其基本概念是通过实现信号更高效率的传送和接收,提高传输信号的使用效率,在相对应基站的帮助之下实现无线网络传输,其核心属于无线传输技术。通过对若干独立的子信号进行传送,实现基本的传输任务,减少信号干扰,提高空间分辨和频谱使用效率,实现能耗的降低和容量的提升,优化客户使用体验。 4.1.2. 基于滤波器组的多载波技术
滤波器组多载波技术的应用可以通过对单独子载波的相应控制,减少其所能受到的干扰,并实现对单独子载波的数据处理,从而提升数据处理效率,并减少因单个基站或设备发生故障而影响数据整体传输的问题,提升5G技术的运行性能和传送信号的可靠程度,为各应用商业务的正常开展提供技术性保障和支持。
4.1.3. 同时同频双工技术
同时同频双工技术可以有效避免传输信号的干扰问题、网络资源浪费问题,并有效提升频谱的灵活使用度,实现资源的优化配置,在理论层面可以达到传统信号传输速率的两倍及以上,为优化处理数字信号提供更多的条件,也是未来5G技术发展和研究的重点领域。
4.2. 无线网络技术
4.2.1. 自组织网络技术
自组织网络技术是对传统4G通信技术的变革,可以转变现阶段和模式下架设网络、后期运营维护由人工进行的现状,减少企业在运营维护和人力资源投入中的成本,通过自配置、自愈和、自优化等能力的运用,实现自我组织、自我完善,提升企业经济效益。
4.2.2. 超密集异构网络技术
超密集异构网络技术可以通过站点之间距离的缩短,实现低功率节点的有效部署,提升节点密度,扩展用户的使用范围和空间,优化现有服务质量和服务领域,节约使用资源,优化使用程序。
5. 5G移动通信的发展趋势
5G信息技术的发展和凸显,使得其核心技术成为了定义新移动通信技术的标准,既保留了原有移动通信技术的优势,又实现了在此基础之上的创新、融合和发展,使得通信技术更加智能化、高效化、科学化,既减少了资源配置中的浪费问题,又扩展了移动通信信号的覆盖范围,可以实现移动网络对于社会经济发展的持续性带动作用:
5.1. 满足高清视频要求
与4G通信技术相较而言,5G技术有更高的信号吞吐效率、处理效率和传输速度,可以提升高清视频信号的传播范围,使得高清视频播放流畅、清晰,优化服务质量,满足客户的服务需求。
5.2. 满足虚拟现实要求
对于虚拟现实技术的探索一直在持续进行当中,希望可以通过对于视觉、听觉技术的研发,融合通信技术手段,实现用户3D感受的提高,完成感官体验的升级,增强情感共融,更可以通过对虚拟技术的完善,帮助其在医疗等领域实现更广泛的应用和对不同领域现有技术的发展。
5.3. 满足物联网要求
物联网的建设是在科技发展中的必然趋势,其概念是通过信息通信技术实现万物互联,在现有部分领域已基本实现其雏形,但还未得到更广泛的普及,而应用5G移动技术可以通过频率拓宽和资源利用效率的提高,提升物联网平台的流畅性和稳定性,并结合网络技术中定位、追踪、管理等方式,实现物联网架构的科学、高效和优质。
5.4. 满足智慧城市的发展需求
智慧城市概念的提出是以移动通信技术和大数据发展为背景,推动城市建设的优化,在云计算、物聯网技术的共同带动之下,实现人们生产生活水平和体验的提升、管理的高效、问题处理的迅速,而5G通信技术的快速发展则可以推动智慧城市的建设。
5.5. 满足社会的进步需求
5G通信技术的快速高效发展,使其服务于社会发展各领域的理念转化为现实能动性,在军工、民用、航天等多领域通过信号的快速准确传输,优化现有服务结构和模式,带动相关领域的有效进步,实现新时代发展背景之下社会的高速、稳定运行。
6. 结语
5G移动通信技术为未来生活的智能化、简便化、优质化提供了多种可能,可以通过技术的进步实现对人类社会文明的带动作用,虽然在现有研究过程中难免存在技术层次的问题,但随着相关技术人员的不断研发和难点的突破,在不远的将来5G移动通信技术一定会为我国各领域的快速发展提供其坚实的助力作用。
参考文献:
[1]朱好楠.5G移动通信发展趋势与若干关键技术研究[J].中国新通信,2020,v.22(01):21-21.
[2]黄杰.5G移动通信发展趋势与若干关键技术分析[J].数字化用户,2019,25(016):6.
[3]兰朋.5G移动通信关键技术及发展趋势的思考[J].中国新通信,2019,021(012):31.
【关键词】5G;移动通信;发展趋势;关键技术
中图分类号:G212 文献标识码:A DOI:10.12246/j.issn.1673-0348.2021.10.091
1. 引言
我国移动通信技术已经实现了从2G、3G、4G直至5G的快速发展和突破,在日常生产生活的各领域,都起着重要的作用。根据相关统计数据,我国截止2020年3月5G基站建设数量已达19.8万个,同年5月我国5G基站建设数量达25.8万个,2020年更是成为5G规模建设的开启之年,中国联通、中国电信、中国移动三大网络运营商在5G建设方面的资金投入增速在5%-15%之间,足可见5G通信技术的重要意义和发展前景,而想要了解5G技术的发展趋势,首先需要明确5G通信技术相较于4G通信技术的优势,即它获得发展的必然性。
2. 5G通信技术的优势
5G通信技术是对4G通信技术的继承和发展,通过更高的传输速率、更高的资源利用率,为客户构建更优质的服务,带来更良好的使用体验:
2.1. 先进的设计理念
通信技术和通信业务作为深入社会发展方方面面的技术之一,可以为构建更高效率的生产生活环境作出贡献,而5G移动通信技术的设计理念是在完成基础的通信服务之上,通过高信息传播速度实现信息的快速准确交换,双方在无线网络条件和背景之下的交流和沟通突破了时间和空间的限制,为业务内容的拓展、业务开展形式的丰富提供了更先进的技术支撑,可以带来更广泛深刻的产业变革和优化。
2.2. 更低的资费价格
在研究、发展、应用、拓宽新技术过程中所产生的高额人力、资金、资源投入成本,最终都会以资费形式由处在使用终端的用户付出,变相增加了客户的使用成本,弱化了使用优良感,而5G通信技术相对于4G通信技术,可以通过技术的优化和扩展提高资源的利用效率,实现按需求、按计划配置资源内容,减少网络运营商的前期投入和后期运行维护成本,从而带动使用成本的降低,加速降费提速的改革进程。
2.3. 更高的高频谱利用率
在现有4G通信技術的使用范围内,对于高频段的频谱利用率较低,无法实现其信号强穿透力与无线宽带技术的有效融合,发挥高频谱的信号优势,而5G通信技术则可以转变现有核心技术手段和方式,实现对高频谱与光载无线组网的有机融合和合理利用,提高高频谱的利用效率,避免资源浪费,提升信号传输质量。
3. 5G通信技术的现有问题
5G通信技术虽然具有广阔的发展前景,但相对应其发展规模和需求,现有发展状态和技术水平仍存在一部分待提高问题:
3.1. 技术与系统融合
5G通信技术是对无线通信业务和无线通信技术的融合,可以实现未来发展环境中多样技术手段和多种业务开展形式的正向带动,并通过信号的全方位覆盖保证业务开展的兼容性和优势性,但现有技术研发水平暂无法实现技术与系统矛盾冲突点的有效化、针对化解决,对于相关业务的拓展存在一定的制约问题。
3.2. 容量和频谱效率
未来经济的高速发展模式势必带来对通信技术手段高水平高规格的要求,希望可以通过优化频率空间的使用效率实现个人使用感的提升和服务业务的多点开花,但现有5G通信技术水平一方面无法突破覆盖层次、站点密度等技术难题,另一方面无法转变在技术研发实验过程中产生的高投入对于运行成本的影响,而这种影响也终将导致5G套餐资费的提高,影响技术的发展速度、规模和用户的使用感。
3.3. 终端设备
移动终端是完成5G通信技术和5G通信服务的关键,可以实现对技术的实际转化,但现有5G技术对于移动终端设备的电池、芯片等工艺有严格要求,限制了基于目前用户持有移动设备体验5G服务的规模,所以在5G技术的开发和探讨中也要考量先进技术对于硬件设备功能的丰富性和最终的稳定运行情况,避免技术无法被最终转化为实用条件。
3.4. 产业生态
5G高新技术所带来的在相关产业应用方面的变革,凸显了其经济效益,也必然会对通信产业带来震荡,而现有的5G移动通信产业缺乏正确引导和规划,不具备生态性、结构性和科学性,需要在研发技术的同时优化产业层次,拓宽产业格局,避免一家或几家通信企业独大的局面,影响和制约了通信产业和技术的健康、良性发展。
4. 5G移动通信的关键技术
想要探讨5G移动通信的未来发展趋势,首先需要了解5G移动通信的关键技术,实现具体问题具体分析:
4.1. 无线传输技术
4.1.1. 大规模多输入输出技术
简单来讲,5G移动通信技术是通过更高标准的连接密度、峰值速率实现对现有4G技术的提升,其研究和发展也使频谱效率这一概念走入人们的视野。其基本概念是通过实现信号更高效率的传送和接收,提高传输信号的使用效率,在相对应基站的帮助之下实现无线网络传输,其核心属于无线传输技术。通过对若干独立的子信号进行传送,实现基本的传输任务,减少信号干扰,提高空间分辨和频谱使用效率,实现能耗的降低和容量的提升,优化客户使用体验。 4.1.2. 基于滤波器组的多载波技术
滤波器组多载波技术的应用可以通过对单独子载波的相应控制,减少其所能受到的干扰,并实现对单独子载波的数据处理,从而提升数据处理效率,并减少因单个基站或设备发生故障而影响数据整体传输的问题,提升5G技术的运行性能和传送信号的可靠程度,为各应用商业务的正常开展提供技术性保障和支持。
4.1.3. 同时同频双工技术
同时同频双工技术可以有效避免传输信号的干扰问题、网络资源浪费问题,并有效提升频谱的灵活使用度,实现资源的优化配置,在理论层面可以达到传统信号传输速率的两倍及以上,为优化处理数字信号提供更多的条件,也是未来5G技术发展和研究的重点领域。
4.2. 无线网络技术
4.2.1. 自组织网络技术
自组织网络技术是对传统4G通信技术的变革,可以转变现阶段和模式下架设网络、后期运营维护由人工进行的现状,减少企业在运营维护和人力资源投入中的成本,通过自配置、自愈和、自优化等能力的运用,实现自我组织、自我完善,提升企业经济效益。
4.2.2. 超密集异构网络技术
超密集异构网络技术可以通过站点之间距离的缩短,实现低功率节点的有效部署,提升节点密度,扩展用户的使用范围和空间,优化现有服务质量和服务领域,节约使用资源,优化使用程序。
5. 5G移动通信的发展趋势
5G信息技术的发展和凸显,使得其核心技术成为了定义新移动通信技术的标准,既保留了原有移动通信技术的优势,又实现了在此基础之上的创新、融合和发展,使得通信技术更加智能化、高效化、科学化,既减少了资源配置中的浪费问题,又扩展了移动通信信号的覆盖范围,可以实现移动网络对于社会经济发展的持续性带动作用:
5.1. 满足高清视频要求
与4G通信技术相较而言,5G技术有更高的信号吞吐效率、处理效率和传输速度,可以提升高清视频信号的传播范围,使得高清视频播放流畅、清晰,优化服务质量,满足客户的服务需求。
5.2. 满足虚拟现实要求
对于虚拟现实技术的探索一直在持续进行当中,希望可以通过对于视觉、听觉技术的研发,融合通信技术手段,实现用户3D感受的提高,完成感官体验的升级,增强情感共融,更可以通过对虚拟技术的完善,帮助其在医疗等领域实现更广泛的应用和对不同领域现有技术的发展。
5.3. 满足物联网要求
物联网的建设是在科技发展中的必然趋势,其概念是通过信息通信技术实现万物互联,在现有部分领域已基本实现其雏形,但还未得到更广泛的普及,而应用5G移动技术可以通过频率拓宽和资源利用效率的提高,提升物联网平台的流畅性和稳定性,并结合网络技术中定位、追踪、管理等方式,实现物联网架构的科学、高效和优质。
5.4. 满足智慧城市的发展需求
智慧城市概念的提出是以移动通信技术和大数据发展为背景,推动城市建设的优化,在云计算、物聯网技术的共同带动之下,实现人们生产生活水平和体验的提升、管理的高效、问题处理的迅速,而5G通信技术的快速发展则可以推动智慧城市的建设。
5.5. 满足社会的进步需求
5G通信技术的快速高效发展,使其服务于社会发展各领域的理念转化为现实能动性,在军工、民用、航天等多领域通过信号的快速准确传输,优化现有服务结构和模式,带动相关领域的有效进步,实现新时代发展背景之下社会的高速、稳定运行。
6. 结语
5G移动通信技术为未来生活的智能化、简便化、优质化提供了多种可能,可以通过技术的进步实现对人类社会文明的带动作用,虽然在现有研究过程中难免存在技术层次的问题,但随着相关技术人员的不断研发和难点的突破,在不远的将来5G移动通信技术一定会为我国各领域的快速发展提供其坚实的助力作用。
参考文献:
[1]朱好楠.5G移动通信发展趋势与若干关键技术研究[J].中国新通信,2020,v.22(01):21-21.
[2]黄杰.5G移动通信发展趋势与若干关键技术分析[J].数字化用户,2019,25(016):6.
[3]兰朋.5G移动通信关键技术及发展趋势的思考[J].中国新通信,2019,021(012):31.