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5G移动通信技术的应用和发展趋势

来源:原创论文网 添加时间:2020-11-10

  摘    要: 随着互联网技术的迅速发展,5G业务应运而生,并成为现代移动网络的新架构、新技术,在技术持续革新的同时,也对用户使用安全和隐私提出新的要求和挑战,5G的安全机制能够有效的保障移动互联网的安全性。5G务必将成为现代移动互联网的必然趋势,必然实现多样化的场景,为用户提供更多使用保障和享受。5G时代的到来,为用户提供了更多的可能性,5G无线通讯技术的应用值得进一步拓展和开发,本文就针对其技术的应用展开分析。

  关键词: 5G; 无线通信技术; 应用;

  一、5G移动通信技术理论概述

  5G移动通信技术和早期4G网络类似,也采用数字蜂窝网络,该种网络结构中,可以将服务区划分成蜂窝的小地理区域,在数字蜂窝网络中进行统一管理,在手机中对图像、声音等模拟信号进行数字化处理,采用模数转换器对数字信号进行转换,采用比特流的方式进行传输。数字蜂窝网络内全部5G无线设备均需要借助低功率自动收发器和本地天线阵实现信息传输。低功率自动收发器通过公共频率进行频道的划分,不同的频道能够进行反复使用。

  本地天线阵和互联网、电话网络之间的信息传输,需要借助无线回程连接或者高宽带光纤。和手机相同,用户在不同蜂窝之间穿越的过程中,移动设备能够对蜂窝网络进行自动识别,并智能的切换到新蜂窝天线,以此保证通信的可靠性和稳定性。

  5G无线通讯技术和早期的3G、4G网络相比,其优点主要表现在以下两个方面:一方面,5G无线通讯网络的传输速率远高于后者,比4G蜂窝网络的数据传输速度快100倍,最高传输速度可以达到10Gbit/s;另一方面,延迟低,5G无线通讯网络的延迟不超过1ms,比4G网络快30倍--70倍,响应时间更快。传输速率高、延迟低等优点,使5G无线通讯技术不仅可以为手机提供服务,还能够为汽车、无人机等领域。

  以前的蜂窝网络提供了适用于手机的低数据率互联网接入,但是一个手机发射塔不能经济地提供足够的带宽作为家用计算机的一般互联网供应商。

  5G无线通讯的关键技术主要包括以下几种:密集网络技术,密集网络技术能够充分的发挥无线网络技术的前能,对无线网络进行密集部署,提升用户对5G无线通讯网络的体验度;高频传输技术,高频传输技术的下载速度能够达到1Gbit/s,赋予5G通讯技术高速发送频率的能力;D2D技术,该技术能够对各种资源进行整理,尽可能降低各种因素对数据通讯传输的干扰,保证无线资源传输的准确性和可靠性。
 

5G移动通信技术的应用和发展趋势
 

  二、5G移动通信技术的具体应用

  2.1、万物互联

  自从4G网络兴起以来,智能网络多行业发展已经得到了初步的发展,万物互联初见端倪,但是总体来说4G网络为万物物联提供了可能性,但是并不足以支持万物物联。而5G流量较大,能够为万物互联提供必要的基础条件,物联网的迅速发展与5G的发展之间拥有者密不可分的关系。

  万物物联环境对移动互联技术提出了一定的要求,万物互联规模比较大,每个终端产出的流量比较少,设备成本与功耗水平也相对比较低。关键人物的物联网连接要求网络更加具有可用性、可靠性、高宽带以及低延时的特点,进而为物联网提供更加高速、更加可靠、更加实用、规模更大、功耗更低的网络环境,而这样的要求是4G网络环境远远不能够实现。

  5G网络的到来,为创建以上环境提供了可能性,进而满足物联网的特殊需求,极大的加强了万物物联的落地和普及,促进万物物联的实现和发展。

  2.2、生活云端化

  云技术是现代广泛应用的技术,被广泛应用在人们的生活、工作以及娱乐生活中,5G网络的应运而生以及迅速发展使云技术得到更好的应用。在5G时代,移动边缘化计算,使传统的中心云逐渐向边缘云发展,最终向移动设备运。智能的终端设备及其应用得到广泛的普及,这只是移动数据业务的需求越来越大,越来越广泛,极大的促进了互联网的访问速度,以用户的感知为基础,通过智能的识别和筛选提升用户体验。

  与此同时,随着5G技术的不断发展,移动设备成为可以提供剩余能力的资源,使其成为云的一部分,即形成池化的虚拟资源,进而形成移动设备云。

  2.3、智能交互

  现代社会科技的迅速发展是无人驾驶、人工智能、人机交互等领域得到了迅速的发展,这些现代的智能交互需要大量的数据吞吐量和高效率,从延迟时间方面来看只有1ms,在5G环境下,能够促使智能交互的时间更加准确、更加快速,这不仅使智能交互成为可能,也可极大的促进了智能交互的快速发展。

  与此同时,在传统的4G网络环境下虽然能够实现VR直播、虚拟现实游戏、智慧城市等应用,但是不足以实现以上功能的提升、拓展和发展,而5G能够极大的实现其拓展,例如实现手机和电脑的联网,实现家居生活与网络的连接,实现智能交互的高速发展。

  2.4、在智能手机领域的应用

  智能手机在现代设备以及人们生活中占据着至关重要的地位,现阶段,智能手机的安卓系统逐渐开始推广和应用5G通讯技术。5G通讯技术在安卓系统中的应用,能够最大化发挥5G技术的优势,提升系统传输效率,为人们的日常生活和工作提供便利。安卓系统具有开放性的特征,采用5G核心纳米技术对安卓系统的源代码系统进行处理,能够对系统的各种程序进行改进。安卓系统在应用5G通讯技术时,通常可以将安卓系统分为运行时层、系统内核层、应用程序层以及应用程序框架层,在应用的过程中能够对上述四种架构进行实时的优化和调整,以此更好的提供安卓系统的性能和丰富其应用程序。

  5G通讯技术在智能手机领域的应用,尤其是安卓系统,能够对系统设备、储存空间以及传输效率与质量等进行有效的改善和提升。

  2.5、在车辆自动驾驶方面的应用

  5G技术在车辆自动驾驶领域的应用主要包括两个方面:一方面,5G技术在车联网中的应用,车联网是智慧城市建设的关键内容之一,能够为车辆自动驾驶提供可靠的数据支持,采用5G技术能够道路的数据信息、车辆数据信息、行人的定位信息等进行准确、全面的监测,创建健全的车联网系统。

  另一方面,5G技术在自动驾驶中的应用,5G技术具有传输速率快、延迟低等众多有点,为车辆自动安全驾驶提供了技术支持。自动驾驶技术还包括自动泊车系统,能够更加高效、方便的停车,为人们的生活、运输提供便利。

  2.6、在远程医疗领域的应用

  传统远程医疗需要采用有线网络对患者进行诊断和治疗,受到有线网络的限制,移动性较差,导致应用场景有限,不能够充分发挥远程医疗的作用。5G技术在远程医疗领域的应用,能够不受有线网络的限制,应用场景非常广泛,延迟也非常低,能够随时随地为患者提供诊疗服务。同时,还能够通过5G无线网络对患者进行远程手术,为患者提供更好的远程手术服务。

  此外,5G通讯技术的应用,还能够对医疗车辆和设备进行最优化调控,为提升远程医疗救援效率和质量奠定坚实的基础。

  2.7、在无人机物流领域的应用

  4G时代,无人机技术快速的发展,但是4G技术的容量低、延迟较高,对无人机的发展产生一定的制约。5G通讯技术在无人机领域的应用,尤其是无人机物流领域,能够充分发挥5G技术的传输速度快、延迟低、容量高等众多优点,提升无人机物流的效率。

  现阶段,谷歌、亚马逊、阿里巴巴、百度等国内外企业都开始利用无人机进行物流运输,尤其是5G通讯技术的推广和应用,为无人机物流运输可靠性和速度的提供提供了技术支持和保障。

  三、5G移动通信技术发展趋势

  我国Polar码能够在推进了全球统一标准方面抢占了先机,这就验证了中国通信行业方面得到了迅速的发展,国际地位也得到了彰显。因此,在我国移动通讯领域需要与全球的主流保持一致性。纵观全球,2G、3G、4G网络都不仅仅只拥有的一个标准,这并不符合我国移动通讯也发展的愿景,如今全球通信也已经初步达成共识,即5G要形成一个统一的标准,在我国的政府的高层也在此基础上多次提出要实现5G大合作,为中国积极贡献自己的最新研发成果,推进全球的统一标准而努力,因此,这必将成为5G网络的必然发展趋势之一。

  另一方面,5G的迅速发展必将推进关键基础的发展,万物互联、生活化云端、智能交互几个方面得到迅速的发展,并实现功能的持续拓展。

  在5G迅速发展的同时,三方平台也将迅速的崛起,据Gartner预测,2020年全球IoT设备数量将高达260亿件,ITU、思科、Intel等多个机构更是预测,2020年全球联网设备可达200-500亿;IDC发布的数据显示,预计到2020年这一市场规模将达到1.7万亿美元。

  这些三方平台的多样化发展,使消费者面临更多的选择和需求,互联网时代的迅速发展,三方平台使用广告、增值服务、佣金的方式获得经济收益,作为三方平台企业能够极大的起到整合产业链,实现网络使用效率大力提升的作用。在此过程中,三方平台实现了多产业与互联网的融合,5G成为其融合重要的粘合剂,5G时代,三方平台的迅速发展也将成为必然的发展趋势。

  四、结语

  随着社会科技的不断的发展,5G时代到来,5G是一个全球化的研究课题,是一个国家能力和在国际市场中地位的重要表现,需要得从全球的视角上做出中国的贡献,5G时代的到来是一个发展的时代,也是一个新的发展契机,我国不仅需要持续进行5G技术的开发,更需要持续针对5G技术的应用进行研究。如今,5G技术已经得到各个领域的重视,相信在我国全体人员的共同研究下必将得到持续的发展。

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