5G通信技术演化及发展趋势

[摘要]5G通信技术是信息化时代实现万物互联的技术基础与应用前提。对于5G通信技术的技术演化进行分析，探究5G通信技术的核心技术应用，继而基于5G通信技术的基本特征，研究5G体系技术的应用场景。基于市场通信需求变化，结合当前5G通信技术的最新技术进展，探究5G体系技术的发展趋势。

[关键词]5G通信技术；技术演化；应用场景

信息化时代，人类对于数据的传输与应用有着新的要求与标准，信息传输的超高速率、信息传输的海量容积、信息传输的超低延时是人们追求的三大方向，这也是实现万物互联的基础与前提。基于这些需求，通信研究者及各类企业开始研究第五代通信技术——5G。目前，ITU、3GPP等国际通信组织推动5G通信技术的快速发展与应用，由于5G通信技术具有增强移动宽带（eMBB）、容大规模机器类通信（mMTC）、高可靠低延迟通信（URLLC）等基本特征，未来5G通信技术的应用将颠覆当前人们日常生活中的信息传输方式与效能，从而使得世界主要经济体、通信龙头企业及通信技术科研单位都不遗余力地研究5G技术。在此背景下，为更好地了解5G通信技术，促进我国5G通信技术理论研究的发展，研究5G通信技术的技术演化、应用场景及发展趋势，希望对5G通信技术的研究提供理论参考。

15G通信技术的技术演化与应用场景分析

1.15G通信技术的技术演化。众所周知，5G通信技术的核心功能是海量数据的可靠、即时传输，故而5G通信技术的技术演化主要是围绕信息传输高效与可靠而展开。第一，突破电磁波利用效率的毫米波技术应用。为了解决中低频段的信道拥挤、高频段的信息损失与穿墙性问题，首先业界对于低频的毫米波进行技术突破，实现超宽频操作、超低延迟、聚合频宽等性能。第二，波束赋形技术的迭代与超大规模MassiveMIMO的快速应用，两个技术的核心原理就是通过设置多轨道通信系统，置入多天线，实现信号的叠加传输，提高信息传输效率，使用复数波束赋形天线，以实现庞大的资料传输的有力技术。第三，NetworkSlicing技术的采用。通过系统定义SDN架构，从而实现虚拟网络信息传输模块化，继而使得各个模块信息传输各司其职，互不干扰，确保信息传输的稳定性与可靠性，并提高频谱的利用率。1.25G通信技术的应用场景。5G通信技术的应用场景是决定5G技术发展前景的关键，唯有丰富的应用场景才能使得5G技术持续迭展。毫无疑义，对于5G通信技术的应用场景分析，必须是基于5G通信技术高速传输、低延时、稳定性强等特征。鉴于此，可以判断未来5G的通信技术应用方向包括海量数据传输、无线通信客户体验优化、5G智能服务三个方面，具体的应用场景有：基于海量数据传输的应用场景，如联网无人机、即时社交视频、云端图形的即时计算分析等；基于无线通信应用的应用场景，如即时通讯；基于智能AI的生产生活应用，如智能制造、智慧医疗及自动驾驶等；基于5G智能服务的应用场景，如智慧城市管理、智能服务终端应用、个人智能应用及AI助理等。

25G通信技术的发展趋势探究

2.1新型频谱资源的开发与利用技术快速发展。5G通信技术与3G、4G通信技术的本质差别是通过对毫米波的研究，实现了新型频谱资源的开发，从而使得信息传输在一定程度上减小了频谱资源有限对信息传输需求的抑制。当前5G通信技术中对于毫米波及太赫兹这些新型频谱资源的开发与利用都存在局限性，这会影响后期5G通信技术的实际应用，故而在未来5G通信技术的发展过程中，新型频谱资源的开发与利用技术快速发展。2.2通信频段中中高频谱的技术发展路线加速明确。当前，5G通信技术的研发中，对于低频谱的研究取得较大进展，且各国的研究方向、思路及产业规划路线基本一致，但是由于低频谱资源的有限性制约，未来对于中高频谱的研究必然是5G通信技术的研究重点，而要有效地研究解决中高频谱信息损耗、穿墙性等技术难题，必须有明确的技术发展规划，故而在未来的5G通信技术研发中，通信频段中高频谱的技术发展路线加速明确。2.3新型多址通信技术得到快速迭代及应用。长期以来，万物互联成为5G通信技术的应用口号，而实现万物互联必须要确保海量设备的极速接入，故而新型多址技术必将成为5G通信技术的研究重点，当前SCMA、PDMA、MUSA等多址技术还存在较大的缺陷，分离多用户信息的能力还优先，故而未来新型多址通信技术得到快速迭代及应用。

3结语

5G通信技术的应用是信息化时代全面向数字化时代转型的重要标志，是实现信息传输万物互联的基础与前提。目前，凭借大规模天线阵列技术、超密集组网技术、新型多址技术、全频谱接入等技术的融合应用，5G通信技术实现了信息传输效能与可靠性的跨越式提升。展望未来，新型频谱资源的开发与利用技术快速发展、通信频段中高频谱的技术发展路线加速明确、新型多址通信技术得到快速迭代及应用，这是5G通信技术的发展趋势。

【参考文献】

[1]袁弋非，王欣晖，赵孝武.5G部署场景和潜在技术研究[J].移动通信，2017，41(6)：39-45.

[2]李荣秀.5G通信中的增强物理层安全信号处理技术探讨[J].内蒙古科技与经济，2016，(19)：92-93.

作者:路玉 单位:河南大学欧亚国际学院