网络时代5G移动通信技术应用问题研究

摘要生活与经济不断飞速发展，万物也随着变化，全民网络时代的到来，让移动互联网几乎覆盖到了全国各地。在这个崭新的时代，互联网已经侵透到了人民群众的生活，然而新生活水平的提高，移动互联网在生活中的需求不断的增加，新的技术应用在移动互联网中将促进移动互联网在传输的速率和传输的稳定性以及价格等方面不断的发展。全新的互联网技术产物5G网络通讯正在紧锣密鼓的研发之中并也得到了一些阶段性的成果，5G网络通讯时代的到来将会在各个领域发生全新的颠覆性的改变，将会让大家感受到更美好更全新的移动互联通信体验。文章会在分析5G网络通讯技术特点的基础之上，对5G网络通讯技术进行讨论。关键词：5G移动互联网通信技术；特点；与4G网络的区别；发展领域。

目录TOC\o"1-3"\h\u203001.绪论 .绪论在当今的生活中，5G网络的广告，从地铁站广告牌到飞机场LED广告，从电视广告到手机信息宣传，布满了大街小巷，无时无刻冲击着人们的视野，可谓是无人不知无人不晓，也在不知不觉中5G移动网络已经慢慢的融入到大家的生活中、工作中及学习中，那么究竟5G移动网络与之前的4G网络有什么不同，它的到来将致力于哪个领域，它将为我们带来一个怎样全新的世界，需要我们对它进行一个全新的人认识和全面的探讨。1.1选题背景目前5G网络通讯技术最显著的特点之一就是下载速度极速和更新速度飞快,高速度的发和前瞻性是移动通信技术的重要思想，移动通信技术至今主要经历了四代网络移动技术的退化：第一代是1G移动通信网络，4G主要能进行模拟通信；第二代是2G移动通信网络，它能从模拟通信向数字通信中过渡；第三代是3G移动通信网络，它能进行窄带网络通信；第四代是4G移动通信网络；那么第五代就是我们今天要探讨的5G移动网络通讯，5G移动通信技术下载速率更快、延迟性更低，信号传输更稳定性，随着5G终端设备的不断完善，我们对5G移动通信技术的期望也越来越高，因此，需要我们对5G移动通信技术的特点进一步剖析与探讨，望5G移动网络通信能运用到更加宽阔的领域，为人类社会做出更高的贡献，充分发挥5G移动互联网通信技术的特点对于当前的社会来说有着重大的意义。1.2选题意义5G网络通讯技术作为第五代新型移动互联网通讯的新标杆，相比较于4G网络通讯技术有着更广的带宽以及更低的延迟性。5G网络的特点是高速率及稳定性强。能够极大的促进生产的效率，它除了在通信技术上进行突破和升级外，还影响着人们的生活，真真正正的实现万物相连。通过对5G移动网络的研究，我们能看到5G网络的多兼容性、多样性、稳定性、包容性等特点，这些运用到人们的生活中极大可能提升人们的生活需求，运用到当今的科技中，可能会颠覆人类的文明，是未来人类探索未来世界的钥匙。1.3文献综述在武峰权2021,23(11)《5G通讯网络发展研究》中，探讨了5G网络通讯未来将有稳定性增大、产业高度融合、生活云端化等特点。但5G网络的超高运输性，天线的增多，也面临着超高的污染和干扰。杨旸，王浩文，许晖.中兴通讯技术，2014，20(2)：33-35.(2014-03-02).《第5代移动通信测试技术》中，提到未来5G网络，包含了3G、4G网络，还能添加设备间直接通信，融入多种接人技术。但5G技术系统所支持的所支持的技术标准和应用场景也随之大幅度增加。那么如何提高5G移动网络在各领域中得到灵活使用，怎样减少5G移动网络带来的干扰性，怎样减低5G的运用成本，成了我们目前需要探讨的问题。2.主要概念及理论基础与之前的2G、3G和4G移动网络技术一样，5G网络通讯技术目前也使用移动数字蜂窝网络，在蜂窝网络中，供应商的覆盖范围与服务范围将被划分成许许多多被称为蜂窝的小区域，但与之前的移动网络通信设备不一样的是，5G网络技术的主要优势却在于它拥有超高的传输速度，它的数据传输速度远远高于早前的蜂窝网络很多倍。5G网络通讯它不单单只是一个独立的无线接入数据，它更是多种新型无线接入技术的集成。2.15G移动网络概念5G网络的建设可以实现在任何地点和任何时间以及用户的通畅使用。5G是在4G的基础之上繁衍晋升的全新技术,是4G网络的发展和延伸,它不仅是在服务涵盖范围上还是在网络安全的性能上都能有所提升和改善。于此同时,5G网络通讯技术的信号传播相对来说更加的稳定，更加的快速,用户将得到更好的服务和体验,能够满足当前人们对于移动通信网络的高要求，能够满足科技领域的发展需求。2.25G移动网络特点2.2.1高速度5G移动通讯技术不仅要能满足用户能随时随地进行的在线服务体验，还能提供通讯技术方面的应急、工作信息系统方面的完善等等，更高价值更多样化的场景需求。能对用户的使用时延性进行降低，便于更进一步的对它进行掌控。如果我们所使用的4G移动互联网通信网络完成画质视频需要的时间为1分钟，但是如果采用5G移动互联网通信网络完成相同画质的视频则只需要5s甚至更少。通过5G移动互联网通信网络来寓目在线视频，可以达到4K或者8K的视频画质。5G移动通信可以高频段的使信号传输出去，对毫米波元器件等进行集中使用，既可以享受高速传输又可以体验短距离通信，只要网络传输速度提升快，用户的体验度与感受度才能有大得提高，才能在网络速度要求非常高的业务领域广泛推广使用，5G网络通信技术可以为大家带来更高质量画面，更高速度下载完美的体验。2.2.2泛覆盖网络技术的业务也可以包容万物和连接万物，至今互联网广泛的存在及应用，既能支持更丰富的业务又能在复杂的场景上兼容使用，能对互联网的广泛覆盖以及纵深覆盖方面，提供更好的影响力。5G移动通信网络时代的光临，可覆盖之前网络覆盖不到的旮旯，全方位无死角的覆盖率相较于高速度而言要重要的多，然而广泛的互联网全覆盖是5G体验感的基本保证。在众多的基础技术中，5G互联网移动通信技术的传输技术是个非常重要的探究方向，能实现从二维到三维的转变，从根本上保障信号的整体能在更高阶的输出和输入及阵列规模化的发展，让频谱整体使用效率进行更高的提升。能对用户波束进行全面智能化的支持，将用户之间存在的一些无效干扰自动减少，在泉源上对信号的覆盖率进行有效的全面优化。2.2.3低耗能富士通研究所发现，采用混合方式中的交错型结构可以消除不必要的辐射引发的波束间干扰，并将这一技术作为子阵列间编码方式。研究所利用交错型混合方式，开发出了配备子阵列间编码的60GHz频带试制机，在实际测试中证明其生成了狭窄的复用波束，实现了超过10Gbps的高速通信。通过使用该技术，当很多用户在人员密集的场所同时通信时，可以将通信速度的降幅控制在最低限度，在观看高画质视频或上传拍摄的视频时，也能提供高速、通畅的通信环境，通过该技术可同时实现高速通信和低功耗，对在狭窄区域安装大量手机基站和Wi-Fi接入点的毫米波高速通信的实际应用具有推动作用，推动毫米波无线电设备的高速化和码率的低功耗化。就比如智能抄表、资产定位、环境监控等等领域，其功耗目标是十年不换电池，5G网络在未来可以做到低耗能高速度。2.2.4万物互联在未来的网络时代更多的数据操作和信息的处理都可以在云端操作，首先云端连接具有轻便化的特点，其次具有数据化的特质，它不但是信息传播系统运转过程中重要的组成部分，还是物联网和5G网络技术带动下，能够进一步拓展网络数字化的内容新空间。5G网络时代是经过语言文字乃至万物相连转变的新起点，传统通信过程中互联终端是非常有限的，固话时代中电话是按照人群定义的。到了手机时代，终端的数量产巨大爆发力，手机是则是按照个人应用来定义。如今到了5G时代终端不以人去定义，每人都能拥有数个，每家都能拥有终端。5G网络最具价值之一，是它突破了人跟人之间的通信距离，能让人和机器，机器和机器之间通信。2.2.5重安全一种新技术的产生，必定会产生新的安全需求。5G网络技术能为社会、为人类的带来跨世界的全新体验，但也有可能引新的网络安全风险。5G网络的安全方面，包括了5G网络自身通信安全，也席卷了5G网络本身应用安全。在5G的网络建设中，从底层解决安全问题，在网络建设初期，应加大对安全机制和信息系统的加密，对些特殊的必要的服务应该建立专门的安全机制。5G网络的全新服务化结构连带的安全风险，5G网络则采取了完善服务器注册、搜索、发现、授权等安全机制和协议来保障服务区域的安全；进而保护和支持用户数据的完整性，预防用户的安全数据被恶意篡改；运用加密传送用户身份信息的方式来标识，防止攻击者非法定位用户的位置和追踪用户信息；对认证框架进行统一认证，融入不同的接入认证方式，以保用户信息安全。2.2.6降成本5G网络的出现随之而来的也有人们和市场的质疑，其中备受争议的一点是，5G网络技术的未完全成熟和建设和运营成本过高等问题。对此怀疑，在2020年10月22日工信部新闻发言人、信息通信发展司司长闻库回应了争议，他强调5G网络的建设成本，只能越来越低，我国5G网络仍处于持续探索及上升阶段，需要保持最初的战略定力，尊重市场的发展规律，稳扎稳打推进5G网络的建设，全面加快5G网络应用的创新速度，努力形成5G网络良性的发展模式。各大运营商可根据业务动态流量的数据变化对互联网通信的资源进行适当的调整，不仅能促使5G网络移动通信系统在能耗上能得到有效降低，还能进行系统性的节省运营成本。3.5G移动网络通信技术运用现状分析3.1无人驾驶领域目前全国已经开通5G基站大约69万个，踏进5G时代，高速大容量、超低延迟和同时多连接的网络等不断发展。5G网络的终端设备在手机和电脑领域可以大展拳脚，它核心通信芯片、通信模块、天线和射频等部分，还能涉及到智能汽车领域。作为实施可持续社会关键的基础设施之一，未来5G网络有可能帮助人们解决各种智能化的问题，这些问题主要包括了，如何减少人与人之间的信息差距和如何预防道路交通事故等等。目前在5G网络下衍生的一个新情形就是无人驾驶智能化。新产物无人驾驶汽车，除了需要中央控制中心与汽车相互联通外，还要车与车之间也进行相互联通，无人驾驶汽车在高速行动中，能以一个制动，就能快速将信息传送到车上并快速做出反应，在将近100毫秒左右的时间里，车会飞驰出几十米开外，这些都需要网络在最短的时延中，将信息传送至智能汽车中，从而有效的进行制动和车控的反应。无人驾驶领域以及飞机雷达领域、都需要超高速度的运行以及精确的准确率来维持运行的安全，既能在高速运行中保证能及时的将信息传递并及时作出反应，是考验5G网络的一个新标准。3.2智能领域5G移动互联网时代的到来将会实现家居系统智能化，对于智能化家居设备的控制及管理方面，5G网络将通过信息的快速传输和快速自动连接来实现，智能家居设备都将以低功率低耗能中运行，并通过不同交换方式相互连接，大大的增加了设备传输间的延时性问题，让人们更能享受到整个智能家居生活的美好体验。5G网络的快速传输功能，能将信息迅速提交到云计算处理中心进行网络处理，自动模式切换、智能配置、智能识别，智能组网，全程参与信息之间的检测和管理，使整个系统更稳定，让传输速度更快速更流畅。智能设备之间感应能力会更精准更迅速，大大提高了智能家居控制系统的智慧化程度。除了智能家居领域外，5G网络还能运用于道路交通情况的智能搜索领域，5G的交通智能体系能够进一步对城际及社区交通进行全方位搜索，在公共交通领域，5G可以帮助减少乘客等待的时间，优化公交车的库存数据，实时更新的乘客的信息、车辆的信息，还能支持动态公交路线，同时也包括了车辆和路灯等设备信息之间的相互联通，并能在智能泊车领域也占一席之地。对于道路交通智能领域，城际干道之间只要在某个路段发生交通事故或造成交通堵塞，智能系统将实时情况信息自动上传云端，进行锁定，并进行数据更新，重新帮助人们规划路线，缓解城市交通压力，减少人们出行的时间。5G网络通信技术是目前能实现这些智能领域发展的重要推动者，不断去探索5G网络通信技术领域将会实现更多不可能，才能让人们的生活质量有更大的提高，才能让整个科技领域有更高的突破，才能带动社会进入另一个纪元。4.5G移动网络通信技术运用存在的主要问题及原因分析5G网络通信技术虽然速度更快，更方便、更灵活，对于现代科技领域和生活领域来说是一个颠覆性的突破，但5G网络的问题也会随之接踵而来，这世间的凡事，有利必有弊，对于5G网络标准而言，5G网络在制定方面，还没有完全制定完毕，如果5G网络要被人们和企业所广泛应用，要进军更广阔的的领域，还必须要攻克几大难关，未来5G网络的建设和发展，还要踏上一段革命征程。(1)要想完善5G网络的建设，在5G网络的建设中，就必须要用到电线，5G网络建设所使用的的电线是4G的两倍之多，因为所有的5G网络基站都要重新规划再组建，5G网络基站增多了，那么电线就会不断的增加，因为电线的增加从而更容易导致污染，甚至也会对居民区造成一些干扰性。(2)目前各大运营商无时无刻的对5G网络进行宣传，也运用到了很多优惠政策，进而吸引人们积极更新使用5G网络。虽说5G网络的宣传力度很大，但目前人们对于5G网络使用量和使用积极性并没有那么高，也没有那么普遍，因为大家都觉得4G网络和5G网络并没有太大的差别，哪怕4G下载速度没有5G那么神速，但是使用4G也能满足需求，更重要的是人们生怕5G网络传输太快，耗费的流量比4G网络更快，还没撑到月底一个无限流量套餐就限流自动降成3G，所以，人们都觉得目前的4G网络还不错，没有必要更新成5G网络，如何解决这个问题，使5G网络使用率增加，5G还要有一段很长的路要走。(3)就目前的形势而言，在国际上对于芯片的把控形势依然还是很严峻，目前国外已宣布停止向我国进口芯片的制裁决定，卡住了我国科技领域发展的脖子，让我们动弹不得，环视当前国内的形势来，国内各大供应商对于芯片提的进度也不一致，目前国内就只有三星、华为、展讯等几家供应商在供应芯片，这在很大程度上抑制了5G网络供应商开展组网，阻碍了5G加快性建设的步伐。(4)5G移动网络的信号穿透力方面较弱，这一点一直都是运营商的一个痛点，5G网络要经过快速的传输力度并能迅速作出反应，造成了它不能采用低频率的信号，所以它只能采用高频率的信号来支持它的高传输速度，但高频率的信号穿透力度并没有那么强，加上单个基站的覆盖面还比较小，如果想在建筑物密集的区域，继续保持5G网络信号的强度，那么就需要加大对基站的建设。相比之前的4G网络它可以在3G网络基站上利用3G网络原有的设施来建设，但现在的5G却不能使用4G原来的基础设备，所以只能进行新设备的更换，重新建设新的5G基站，在5G网络的建设中，为了保证网络信号的强度，基站建设将会只增不减，但是加大基站的建设就加大了成本投入，成本投入加大的同时也会带来资源的浪费。5.提高5G移动网络通信技术运用水平的对策建议如何在提高5G网络通信运用水平的同时，解决它带来的一系列的问题，是我们目前要解决的一大难题，把问题逐一解决才能让5G网络成为当今世界真正的主流，针对5G网络通信电线的增加导致的污染和干扰、用户更新和使用量不普遍、芯片开发缓慢等问题，我想提出以下几个建议。(1)5G网络基站的增多，随之而来的问题是必然会增加很多电线，造成资源上的污染，对于人们生活的小区也会造成干扰，安装5G网络的电线可以替换成光纤或微波传输，控制电线的使用率，减少电线的安装，在建设成本上也可以减少很多，同时对各小区的网络进行专业测试，一旦发现造成干扰，就要重新规划和修改控制参数，并控制修改成本，减少对小区的干扰。(2)根据自身调查，就目前而言，身边使用5G网络的朋友较少，他们都知道现如今我国已更新到了5G网络，但都不想把4G网络更新成5G网络，没有更新5G网络的朋友觉得4G网络已足够满足他们现在的使用网络体验感，没有必要更新成5G网络。已使用过5G网络的朋友则回应道，更换了5G网络后，比之前使用4G网络时还要耗损手机流量，虽然4G和5G下载同个视频所有的流量是同样多的，但是这不免让用户的体验感随之下降。解决这一问题，首先，对于5G网络的宣传还是要持续下去，改变人们的观念，让人们心中知晓5G网络；其次，各大运营商对于5G网络的使用优惠力度要再加大，因为5G网络的下载速度很快，所以手机流量也消耗得快，目前推出的无限流量套餐恐不能满足5G网络耗流量的需求；最后，5G网络要加快建设步伐，尽快投入使用到各个领域，全方位影响人们的生活，才能被更多人接受和使用。(3)相信对于芯片这两个字眼大家都不会陌生，在科技领域中，没有芯片就意味着科技将止步不前，芯片领域的研究和突破，牵制着我国的科技发展道路，国内各大运营商提供的时间不一致，也影响到了5G网络的进程，那么，在市场方面，应当重新整合目前的资源，加大加速对芯片的研究力度，保证科技领域的芯片供应量，才能保证5G网络建设的完善。(4)5G网络在建筑密集地区穿透力比较弱，基站的扩增造成资源占用过大的局面，而安装无线信号放大器则需要相关部门的批准才能执行，这也在一定程度上造成的人们不想更新5G网络的原因之一。那么如何解决这个棘手的问题，对此，各大运营商应当减少基站的建设，把资源重新整合，一起建立“共享基站”，同时，还可以建设巴掌大的小基站，以此解决5G网络在建筑密集区域与室内信号穿墙弱的问题，这样一来在一定程度上减少了基站建设的投入，解决了5G网络信号弱的问题，同时也减少了对资源的浪费。

结论回望移动数据网络的历史变迁，移动网络从2G飞越到了5G，建设的材料从铜线到光纤，整个通信网络系统一直都是按照“让生活更美妙”的原则来部署，极力要达到满足用户的需求，并且提升网络自身的安全性能力，加大人与人之间物与物之间连接的速度，让网络更加稳定成熟。5G移动网络通信作为最新一代蜂窝移动通信技术，能高数据速率、低延迟、提高系统的容量与大规模设备连接。现如今5G网络已如愿的正式按照最初的规模启用，覆盖范围也在逐步推进中，运用的领域也在不断的挖掘与探讨中，在不久的将来5G移动通信技术将得到逐步完善，覆盖率与覆盖范围也在不断扩大，加快对5G应用的创新步伐，加快形成5G移动网络通信良性发展模式，也将逐渐满足人们对更高质量生活水平的要求，无论从个人还是家庭延或是延伸到社会各个领域，5G移动网络都将成为社会经济领域、生活带领域、虚拟世界领域、工业领域等带来革命性的影响。参考文献[1]赵国锋，陈婧，韩远兵，等.5G移动通信网络关键技术综述[2]张筵.浅析5G移动通信技术及未来发展趋势[J].中国新通信,2014,(20):2-3.[3]李明锋.4G移动通信技术的特点及应用探讨[J].河南科技，2013，14：16.[4]刘弈勋.4G移动通信技术的特点分析及应用探讨[J].数字通信世界，2017(2).[5]杨旸，王浩文，许晖.第5代移动通信测试技术[J].中兴通讯技术，2014，20(2)：33-35.(2014-03-02).[6]董爱先，王学军.第5代移动通信技术及发展趋势[J].通信技术，2014，47(3)：235-240.[7]尤肖虎，潘志文，邬贺铨.5G移动通信发展趋势