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5G移动通信技术特点及应用

【摘要】随着智能手机、平板电脑的广泛使用,移动通信技术迎来了新的机遇和挑战。移动通信技术成为当下应用最广的,热度最高的一门技术,而5G无线通信技术是对传统的4G移动通信技术的升级,5G凭借自身的技术优势可以有效地弥补4G在技术上的缺点,在速度上和安全性有了极大的提高。本文主要论述了当前移动通信网络的发展现状,5G移动通信技术上的特点并分析了未来5G移动通信技术的发展趋势。

【关键词】5G移动通信技术;主要特点;应用趋势

5G是一种新兴的移动通信技术,它的出现为互联网技术带来了一场革命,同时也促进了智能终端的广泛使用。5G是建立在多种通信技术结合的基础之上的,因而5G具有其他移动通信技术难以比拟的优势,是移动通信技术上的一次革新。

1移动通信技术的现状

移动通信技术的主要分为以下四个发展阶段。第一代移动通信技术诞生在20世纪80年代,80年代的时候出现了第一部真正意义上的民用手机。但是由于技术上的限制,手机的外形巨大,体积重,无法真正大面积推广。20世纪90年代的时候,出线了第二代移动通信技术,与第一代通信技术相比,变化不大,没有突破性的进展。诞生于21世纪的第三代移动通信技术带来了真正意义上的变革,并且投入了广泛的使用,传输速度和渠道有了大幅度的提升。近年来以智能手机为依托的第四代移动通信技术传输速度更快,视频更加清晰,信号失真度大大降低。我国从2013年开始研发5G移动通信技术,并且取得了一定的成绩,但是我国的5G技术尚处于初级阶段。

25G移动通信技术的主要特点

2.1速度快,延时小。4G相较于3G的传输速度更快,人们可以直接使用智能手机等移动终端观看高清视频。5G在速度上比传统的4G技术更快,传输速度可以达到10Gbit/s。网络容量因为传输速度的提升也有了很大的扩展。5G使得多个用户在同一时间使用同一网络变为可能。5G通信传输速度的提高大大降低了通信过程中的传输延时。通信设备厂商对信号元件的处理有了长足的改善,减少了数据包消耗的时间。2.2采用毫米波。毫米波的频段处于红外波与微波的频段之间,因此具备两种波的特点,具体体现在传输容量、传输质量和全天候通信等方面。2.2.1通信容量大。虽然数字设备的普及提高了用户体验,但也有明显的缺点———数字信号占用的频带较宽。这个问题反映了毫米波的重要性。毫米波特别适用于高清晰度视频等数字信息的传输,因为它覆盖的频带很宽,可以满足许多数字信号的传输要求。用户的使用体验更佳。2.2.2抗干扰能力强。毫米波的频率比较高,干扰源比较少,所以毫米波信道比较稳定和可靠。2.2.3全天候通信。毫米波的优点是穿透力强,能够穿透空气中的烟雾、灰以及雨水。与红外线或激光相比,对环境的要求比较低,并确保通信系统的可靠性和连续运行。因此,毫米波是实现全天候通信的最佳选择。2.3支持多连接设备,可以实现同频全双工。5G通信采用多输入多输出技术。通过引入一个大型天线阵列,数百个天线可以在同一时间接收信号。5G基站支持相同频率的全双工通信,发射机和接收机可以同时在同一频段进行信息的传输和接收,既减少了时间延迟,又大大提高了网络吞吐量。与目前的4G移动通信技术相比,5G技术的优势更加明显,可以同时支持少量手机或其他移动终端设备同时接入。2.4需要建设大量的小基站。毫米波还有一个主要特点是的波长很短,所以毫米波的元件尺寸可以做得非常小,占地空间少。毫米波在空气中传输的时候会有一定的衰减。部署大量小基站既是毫米波本身的特点决定的,同时也是现实需要。由于传统基站的功率消耗较大,所以很多人担心建设大量的小基站会不会对能源消耗造成大量的负荷。小基站的占地空间小,体积轻,因而消耗功率也相对较少。

3移动通信技术的应用趋势

3.1万物互联。各种智能工具随着4G时代的来临就在不断发展,但是由于技术水平比较低,所以人工智能的发展尚处于萌芽阶段。这种发展状况与人们提出的万物互联的设想相差甚远。5G技术传输的信息量大、传输速度快,技术先进,为智能时代的全面发展提供技术支撑,物联网必然会随着5G的发展而迅猛发展。例如,车联网技术中最重要的方面是v2x技术,它是车辆房和车辆,车辆和人之间的实时传输。在实现v2x技术后,人们会自发地感知周围环境,及时通知驾驶员障碍物的存在,信号灯的变化以及其他驾驶状况,以方便安全驾驶。5G技术在处理这些海量数据方面发挥着重要作用。3.2用户可以在移动端体验虚拟现实和增强现实。现如今,4G技术可以让人们随时随地观看高清视频,可当面对快速发展起来的虚拟现实和增强现实技术中所需要传输的海量数据,就显得有些心有余而力不足了。5G技术支持多连接设房备,可以实现同频全双工,极大地提高了网络传输速度。使人们在手机、平板电脑等移动终端上面仍可获得虚拟现实和增强现实体验。3.3生活云端化。5G技术的应用还有一个非常重要的影响就是使生活变得云端化,可以大幅提升视频的播放速度;在人们的日常生活中,“云”将扮演越来越重要的角色;传统的硬盘存储方式将被淘汰,大量文件将以云文件的形式被保存下来。云化的5G移动内容具有两个发展趋势:从以前的中心云向边缘云方向发展,然后再过渡到移动设备云。随着智能手机等智能移动终端的大量使用,移动数据量变得越来越大,数据越来越多,数据的形式也越来越多样。5G可以有效地分析处理用户的数据,为用户提供个性化的数据服务,推送用户感兴趣的内容,用户的使用体验得到增强。另一方面,随着移动通信技术的日新月异,移动设备可能成为具有提供剩余能力的资源,发展成为云内容,并成为更为先进的移动设备云。3.4交互智能。智能家居和无人驾驶等智能化工具都需要信息技术的支持,它们的发展与信息技术的数据传输量和传输的效率有着密切的关系。5G技术的优点就是传输速度快,而且可以处理大容量的数据。5G技术的出现为智能城市的建设、模拟现实的游戏提供了技术上的支撑,他们必将改变人们未来的生活。4G时代,在人们的日常生活中,大部分情况下只有电脑和手机才能连上网,在5G时代,各种宠物项圈、家中的各种设备、出行使用的交通工具等等与人们日常生活相关的都可以连上网络。所以5G时代的生活场景很可能是这样的:如果主人饲养的宠物发生意外,可以通过项圈发现宠物的位置和发生的事情;家中如果需要补充食物,冰箱可以及时提醒主人购买缺少的食材;交通连网,可以有效地监督交通路况,防止意外的产生,也可以出现交通事故的时候第一时间了解情况,找出应对的措施。

4结语

移动信息技术对于社会的发展起着非常重要的作用。人们对于移动信息技术的要求也越来越高,无论是处理的信息量和分析处理信息数据的速度都有了更高的要求和标准。研发人员要根据实际情况改进实验方法,革新5G技术,实现5G技术在现实生活中的应用。

参考文献

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作者:冯堪为 单位:无锡市第一中学

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