關于第五代移動通信技術的發展趨勢探索

劉昊鈞 湖南師范大學附屬中學

關于第五代移動通信技術的發展趨勢探索

劉昊鈞 湖南師范大學附屬中學

通信技術尤其移動通信技術的發展不斷，改變了人們的通信觀念和方式。目前世界范圍內的移動通信技術已發展至第五代，無論是在應用性、便利性，還是在科技性、穩定性及安全性方面都取得了極大提升。就高中生而言，在信息時代下，主動了解和學習第五代移動通信技術基本知識，認識其發展趨勢，對于高中生自身的發展有著積極作用。本文針對第五代移動通信技術，對其主要技術類型及發展應用趨勢進行了簡要探討。

移動通信技術 第五代 發展趨勢

當前第五代移動通信技術是世界范圍內各個國家的重要研究課題之一?，F階段第四代移動通信技術（4G技術）已經被廣泛應用于人們的日常工作和生活中。在幾乎人人都有手機的如今，高中生對第四代移動通信技術應十分熟悉，但對第五代移動通信技術知之甚少。簡單來說，第五移動通信技術（5G）技術，相較于第四代移動通信技術（4G技術），在傳輸速率、穩定性、安全性、網絡容量等方面都全部升級。第五代移動通信技術的發展將又一次改變人們的通信方式。

1 第五代移動通信發展趨勢

移動通信技術自興起以來已經歷經四代技術的變遷由最初的僅支持蜂窩電話標準語言的1G模擬技術，再到能夠進行數據通訊的2G數字技術，然后進化到可實現網絡分組交換的3G技術，再到如今被廣泛使用的穩定性更強、速率更快的4G技術。而隨著人們通信需求的不斷增長變化，人們對第五代移動通信技術（5G技術)越來越重視和關注。

現階段，全球范圍內的第五代移動通信技術（5G技術)還處于研發階段，隨著移動網絡技術的不斷突破，越來越多國家研究者在第五代移動通信技術（5G技術)中取得了顯著進步。從現階段的移動通信市場發展來看，第五代移動通信技術（5G技術)在將來主要會從三個方面實現對現有通訊網絡業務能力的提升。第一方面是利用無線傳輸技術將通信資源在現有4G技術利用率基礎上提升10倍以上。第二個方面通過完善通信網絡智能化性能與加入新網絡結構體系，將現有的移動通信網絡從整體上提高25倍左右的網絡吞吐率。第三個方面探索全新的頻率資源，將現有頻率資源擴大4倍。

第五代移動通信技術（5G技術)未來發展趨勢，將會在現有的第四代移動通信技術（4G技術）基礎上，增加數據流量1000倍，擴大設備聯網終端100倍，增至600-1100億臺，提升峰值速率10倍，達到10Gbit/s以上。單獨某個用戶在一些特定條件下單鏈路速率可超過10Gbit/s。第五代移動通信技術（5G技術)普及后，只有極少數用戶在特殊情況下速率達不到10Mbit/s。相較于第四代移動通信技術（4G技術），第五代移動通信技術（4G技術）由于在終端設備、數據流量上都更大，因而需將平均頻譜效率在現有基礎上提升50倍，才能夠實現上述功能。此外，第五代移動通信技術（4G技術）可靠性更高，延時性更短，可以滿足用戶隨時隨地的各種通信需求。

2 第五代移動通信技術中的關鍵性技術

無線網絡和無線傳輸技術是第五代移動通信技術（5G技術）中最為關鍵的技術環節，只有在這兩項技術的基礎上才能夠真正地實現第五代移動通信技術（5G技術）。無線網絡技術主要需在更加靈活和更加智能的組網技術、架構技術上尋求突破。無線傳輸技術則需不斷探索挖掘能夠對頻譜效率起到顯著提升作用的技術。

2.1 密集網絡技術

第五代移動通信技術（5G技術）的數據流量將會是現有第四代移動通信技術（4G技術）的1000倍之多，是一個更加智能化和多元化的綜合寬度網絡。要實現這一目標需滿足兩個條件，一是大規模建立室外空間增益天線，二是增加同時滿足室內和室外通信需求的密集網絡。目前，研究成果顯示，數據流量的提升可通過超密集網絡技術實現。超密集網絡技術一方面可將輸出端與輸入端之間實際距離大幅減小，同時又能夠使網絡覆蓋能力增強，從而實現系統容量和數據流量的增加。

2.2 智能技術

在第五代移動通信技術（5G技術）中由一個大型服務器組成的云計算平臺將會成為中心網絡。這一平臺不僅具備了存儲大數據和云計算的功能，同時還能夠連接交換機與路由器網絡，實現二者的數據交換。同時該平臺利用智能技術，可自動將無法及時處理或者超大數據上傳至中心網絡，利用云計算功能解決。

2.3 高頻段傳輸技術

目前通信網絡使用的頻段在3GHz以下，一旦用戶數量過大就會造成擁擠。而若能在高于3GHz頻段下工作，那么就可以極大提升頻段寬帶。若是采用毫米波段，則能夠實現第五代移動通信技術（5G技術）在傳輸速率和終端容量方面的設想和要求。

2.4 多天線傳輸技術

作為第五代移動通信技術（5G技術）重要研究課題之一，多天線傳輸技術能夠將現有通信網絡的頻譜利用率提高數十倍。目前世界范圍內，都在集中對大規模天線信道進行研究。新型的多天線傳輸技術不僅可使網絡信號覆蓋能力增強，同時還可起到降低網絡能耗的作用。

3 結束語

第五代移動通信未來的發展及應用，將使得人們的生活更加便利。比起4G技術的優勢，第五代移動通信技術的量子通信將能更好的滿足智能終端和移動互聯網的需求。隨著信息與網絡技術的突破，5G通信技術中的關鍵技術將取得更加實質性的發展。針對第五代移動通信技術的良好發展前景，新青年應當更加開放積極的接受新的科學知識；科學研究者們也應結合國家政策以及當今發展趨勢，進一步將5G通信技術的發展推動到與新時代發展的同一水平線上。高中生作為國家未來的支柱，應主動了解和學習先進的科學技術，提高自身科學知識技術水平的同時，爭取成為符合社會發展需求的高素質人才。同時我國的第五代移動通信技術還必須與時俱進，根據全球科技發展趨勢，不斷吸收學習的同時，還要勇于探索創新，這樣才能夠真正使我國在第五代移動通信技術研發中占得先機，進而為我國社會經濟現代化、科技化發展提供有力的技術支持。

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