文/莊良

5G 是指第五代移動電話行動通信標(biāo)準(zhǔn)，也稱第五代移動通信技術(shù)，它主要的核心原理是完善一組技術(shù)來提升性能和滿足多樣化需求，現(xiàn)今所研究的5G 的最大下行速度為10Gb/s（相當(dāng)于下載速度1.25GB/s）。5G 在新信息化時代具有廣泛的應(yīng)用場景與發(fā)展前景，它憑借很快的傳輸速率、超大容量的接入、非常短的網(wǎng)絡(luò)延時和具有非常開放的技術(shù)設(shè)計構(gòu)架。全球5G 都在進(jìn)行技術(shù)變革，我國在5G 技術(shù)的研發(fā)中也占據(jù)了重要的地位，但是我國的5G 技術(shù)仍然沒有取得絕對的技術(shù)優(yōu)勢，這篇文章重點(diǎn)對5G 通信的關(guān)鍵技術(shù)和有利的發(fā)展方向進(jìn)行探究。

1 5G通信技術(shù)概述

IMT（國際移動通信）能夠促進(jìn)5G（第五代移動通信）的發(fā)展，目前ITU 的名字是IMT-2020。當(dāng)今，ITU 正在對IMT-2020 進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整規(guī)劃。如今最新一帶的移動通信系統(tǒng)當(dāng)屬5G，它的發(fā)展是為了下一代移動通信技術(shù)的需求。5G 最為明顯的特點(diǎn)是它的成本率低，安全可靠性比較強(qiáng)，它的頻譜利用率和能量效率是非常高的。目前的第五代移動通信系統(tǒng)也將會在IOT(物聯(lián)網(wǎng))、機(jī)器到機(jī)器通信這一過程中得到人們的認(rèn)可和支持。

2 5G通信技術(shù)的應(yīng)用場景

5G 最為經(jīng)典的技術(shù)場景主要分為四個步驟：

（1）可靠技術(shù)延時延高；

（2）小的連接技術(shù)；

（3）容量比較大的技術(shù)；

（4）覆蓋的整體技術(shù)。

家喻戶曉的5G 主要分為3D-MIMO 技術(shù)、SDN/NFV 技術(shù)、MEC 技術(shù)…同時同頻雙向技術(shù)和每一個設(shè)備的通信技術(shù)這幾個方面。3D-MIMO 與MIMO 技術(shù)進(jìn)行對比很明顯前面的技術(shù)更為先進(jìn)，一個時間段內(nèi)你不單單可以和一個用戶進(jìn)行交流，SDN/NFV 的優(yōu)點(diǎn)有很多，例如網(wǎng)絡(luò)的編程、虛擬的IT、軟件與硬件的技術(shù)分析。從第三代和第四代的移動通信中看，重點(diǎn)在于“移動寬帶”這個方面，其最重要是給用戶提供良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和非常高的系統(tǒng)容量。5G 時代的來臨，為我們提供了很好的服務(wù)，比如說智能運(yùn)動，今后的5G 網(wǎng)絡(luò)需要得到虛擬現(xiàn)實(shí)的大力支持，多址的接入使5G 技術(shù)傳輸更穩(wěn)定，也使頻譜效率大大提高，最終使5G 的連接性能變得更加強(qiáng)大。

2.1 實(shí)時VR/AR

從INC 的數(shù)據(jù)內(nèi)容中可以看到，2.09 億美元是AR 設(shè)備在2016年獲得的，希望可以在2021年超過487 億美元。VR 設(shè)備截至到2016年底一共收入了21 億美元，目測在2022年底它的總收入會達(dá)到186 億美元。從今往后AR 和VR 市場都會一點(diǎn)點(diǎn)地進(jìn)行壯大，目的是讓現(xiàn)實(shí)（AR）市場的能力大于虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）的能力，新型電腦技術(shù)給虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）的3D 空間提供了立體模型，當(dāng)這個頭顯（VR眼鏡）被人們戴上進(jìn)入里面的時候，在這個現(xiàn)實(shí)環(huán)境中人們會自然而然地產(chǎn)生一種錯覺，你可以在這個虛擬環(huán)境中與人們實(shí)現(xiàn)頻繁的互動和有趣的穿梭，在現(xiàn)實(shí)生活中把虛擬技術(shù)解釋為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)，最為重要的是我們需要在現(xiàn)實(shí)空間中為其添加虛擬的信息，把人們眼中虛擬和真實(shí)世界緊密的聯(lián)合在一起，這樣會使人們在虛擬的環(huán)境中產(chǎn)生一種現(xiàn)實(shí)的錯覺。VR/AR 既給我們提供了清晰的視頻又給我們提供了3D 成像，這個就需要我們借助引入云處理，最終我們要實(shí)現(xiàn)把這些在網(wǎng)絡(luò)側(cè)進(jìn)行的計算并將其數(shù)據(jù)流傳送回到終端的目標(biāo)。

體驗(yàn)VR 技術(shù)時讓人時常感到暈眩，為了解決這個問題我們需要提高刷新率和降低延時率。一般需要把這個刷新率提高到100Hz 或以上(到1000Hz 時)，規(guī)定刷新率的時速不可以超過20ms，當(dāng)今的5G 技術(shù)將會很好的為我們解決這個難關(guān)。

2.2 自動駕駛

因?yàn)樯婕暗綍r延和速率這一類問題的存在，在4G 這個互聯(lián)網(wǎng)的過程中車聯(lián)網(wǎng)主要完成的是信息流的相互交流，實(shí)現(xiàn)安全性的自動駕駛和宣傳5G 時代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并且超低時延準(zhǔn)備實(shí)現(xiàn)車與車、車與一些簡單的設(shè)備、車與云之間的相互控制交流。

通過5G 網(wǎng)絡(luò)可把傳感器設(shè)在道路周邊的基礎(chǔ)設(shè)施上并把道路的這些信息準(zhǔn)時通知到車輛，以此來實(shí)現(xiàn)環(huán)境的感知，例如：更寬廣，更安全和更低成本。因?yàn)檐囕v共享基礎(chǔ)設(shè)備的環(huán)境感知和調(diào)度服務(wù)，所以需要我們大大降低成本，以便提高自動駕駛的普及。

2.3 智能制造

先進(jìn)的信息感知獲取等制造過程系統(tǒng)和模式構(gòu)成了智能制造。環(huán)節(jié)和技術(shù)相互交集成了智能化的制作，類似于大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)等技術(shù)一樣。

3 5G通信的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 無線傳輸技術(shù)

3D-MIMO 為無線傳輸技術(shù)的發(fā)展提供了很好的基礎(chǔ)，它是面對數(shù)據(jù)突然爆增最為合理的手段，目前人們還非常關(guān)心數(shù)據(jù)流量的速度，雖然無線通訊技術(shù)在不斷的提高并也得到了好的發(fā)展，但可以被人們利用的資源仍然處于一種短缺的狀態(tài)，因此，這就必須提高頻率資源的利用率了。

3.2 無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

人們當(dāng)今需要的是非?？斓纳暇W(wǎng)速度，以往的多址技術(shù)已經(jīng)很難滿足人們的吞吐需求并且網(wǎng)絡(luò)延緩，因此必須得讓5G 系統(tǒng)來拯救我們，它就是新型的多址接入技術(shù)，即非正交多址接入。

4 結(jié)語

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，5G 網(wǎng)絡(luò)的各項研究成果和關(guān)鍵技術(shù)都會更加深入和明確，遇到的問題也會得到合理的解決和完善。在2020年5G 將會被人們使用，屆時也會給人們帶來非常完美的體驗(yàn)，使移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)朝著未來更好的方向發(fā)展。