探究5G移动通信技术的关键技术与发展前景.docx

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1、探究5G移动通信技术的关键技术与开展前景摘要移动通信自上世纪80年代诞生以来，经过几十年快速增长，已成为连接人类社会的基础信息网络。从2G, 3G, 4G到5G,每一次移动通信技术的更新换代，都深深改变了人们的生活方式，更是对全球经济的开展起到了重要的推 进作用。本文主要阐述5G的主耍关键技术和儿大应用领域。关键词：5G；关键技术；应用领域Explore the key technologies and development prospects of 5g mobile communication technology AbstractSince its birth in the 1980s

2、, mobile communication has become the basic information network connecting human society after decades of rapid growth. From 2G, 3G, 4G to 5G, every mobile communication technology update, has deeply changed peoples way of life, but also to the development of the global economy has played an importa

3、nt role in promoting. This paper focuses on the main key technologies and applications of 5G. Key word： 5G; Key technologies; Applications 目录 1 5G移动通信技术的概念与特征1 2 5G移动通信技术的关键技术1 2.1毫米波技术1 2. 1. 1毫米波通信技术简介1 2. 1. 2面向5G的毫米波网络架构分析2 2.1. 3面向5G的毫米波天线分析2 2. 2大规模MIMO技术3 2.2. 1大规模MIMO技术简介3 2. 2. 2大规模MIM0技术对5

4、G系统的影响4 2. 2. 3大规模MIM0技术面临的挑战4 2. 3 D2D通信技术5 2. 4 C-RAN技术5 2.5同时同频全双工技术6 3 5G移动通信技术的应用前景6 3.1我国移动通信领域的开展现状6 3.2 5G移动通信技术的应用领域7 公共平安领域7 3. 2. 2能源开发领域9 3. 2. 3交通驾驶领域9 3. 2. 4.医疗领域10 教育领域10 3.3 5G移动通信技术开展面临的挑战11 4结论11参考文 献12致谢13 1 5G移动通信技术的概念与特征5G是第五代移动通信技术(5th generation mobile networks)的简称，第五代移动通信技术是

5、继1G、2G 3G 4G之后国际范围内新兴开展的通信领域最为前沿的新一代移动通信技术。相较于目前国内广泛应用的第三代、第四 代移动通信技术，5G移动通信技术的波长是毫米级别的，1具有超高速度，超低延时等特征。5G的超高速度与超低 延时等特征的实现依赖于5G移动通信中的关键技术，如毫米波技术、大规模MIM0技术、D2D通信技术等，同时，也正 是应为5G移动通信技术超高速度、超低延时的显著特征，其在不同领域进行应用具有非常广阔的前景，甚至会对人 类社会生活的各个方面产生变革性的影响。2 5G移动通信技术的关键技术2. 1毫米波技术2.L 1毫米波通信技术简介移动通信技术是利用电磁波进行通信的技术，

6、不同频率的电磁波具有不同的波长。在移 动通信技术的开展历史中，使用的电磁波频率也伴随着1G、2G、3G、4G的开展而越来越高。当下国内外广泛使用的4G LTE技术标准，属于 特高频和超高频，对应的波段为分米波和厘米波级别，而5G那么突破了原有的频率和波段，可以到达毫米波级别。毫米波是指波长在110毫米范围内的电磁波，在波速一定的情况下，波长越短，频率越高。25G所使用的电 磁波的波长到达毫米级别，其频率显著高于3G、4G,可以使用的频率资源相应地得到了大幅度的提升，如此便实现 了传输速率的显著提高。与此同时，高频率也使通信中可能遭受的干扰适当减少，能较为有效地防止雷电、暴风雨 等恶劣天气导致的

7、不便。另外，毫米波的平安性也更加可靠，由于毫米波在传输过程受更加容易受到悬浮颗粒物的 吸收，其传输波束窄，增加了窃听的难度，提高了数据传输的保密性、平安性。但是毫米波也并非没有缺陷。众所周知，电磁波的波长愈短，传播方式愈接近于直线传播，其绕射能力就会减 弱。毫米波的波长到达了毫米级别，极短的波长导致其不容易绕过建筑、公共设施等障碍物，传播范围会大幅度地 缩小，难以实现远距离的传输。虽然毫米波传播的范围有限，无法进行远距离的传输，但是其他相关技术的，应用可以有效解决传播范围的问 题，进而给5G的广泛应用奠定基础，其中最为重要的就是微基站。5G基站的覆盖能力较弱，3假设要实现同4G相同 的覆盖范围

8、，就必须增加基站的数量和密度。但是当前广泛使用的宏基站体积大、本钱高，增加宏基站的数量会导 致移动通信基础设施建设的本钱大幅上升，而增加微基站的数量那么可以有效防止这一问题，因此，5G技术必须伴随 着微基站更大规模的应用。2.L 2面向5G的毫米波网络架构分析相对于4G网络的人与人互联通信，5G网络是万物互联，不仅人与人互联，人与 物，物与物之间也是互联的。5G网络的覆盖范围更广，连接数量更多，设备功率更低，数据传输时延更小。覆盖范围更广，即不在局限于小区，通 过微基站的全面覆盖以及更智能的调度功能，可以在更广阔的区域下为用户提供10Mbit/s的高速率。连接数量更 多，即在人流密集的地方，可

9、以实现较高速率的动态资源调度。设备功率更低，表达在微基站的设备功耗大幅度降 低，减小了运营商的网络运行本钱。数据传输时延更小，即5G的高带宽将远远超过4G网络，到达IGbps, 5G将会颠覆 人们对网速的概念。在5G时代，通过对毫米波技术的研究和开发，对网络架构进行设计，首当其冲的就是大带宽、小覆盖的问题 4o 5G网络通过宏站簇拥许多微基站，以及合理的选址，来进一步提高5G网络覆盖的广度和深度。宏站通过无线信 道与终端和微站进行下连，再通过有线信道与5G核心网或者其他宏站上连。微站可看作为一个中继独立体，结合毫 米波技术，实现基站天面的小型化和集成化，既减小了体积，又提高了美观度。而且网络结

10、构更加灵活，能实时的 根据话务量和热点容量的变化进行调整，即较空闲时降低发射功率，减少能耗，节约网络运行本钱，以最低的能耗 到达最高的传播效果。2. 1.3面向5G的毫米波天线分析这里先介绍毫米波天线的两个主要特性：小天线波束角和高天线增益。天线增益是 天线在特定方向上辐射立体角度内的能量与天线在所有方向上辐射立体角内的能量的比率。标准波束角是指天线辐射的波束能量减少到一半时 的位置对应的夹角。通常情况下，频率越高天线增益越大，天线波束角越小。毫米波天线的技术已有相当长的研究历史了。较传统的天线，一般由辐射单元、反射板、平衡馈电器、馈电网 络、接头等局部构成，辐射单元一般都是由铜、铝或铝合金制

11、成，护罩的材料是PVC、ABS或玻璃钢，基板是铝制成 o而现在的毫米波天线多是贴片，或者SITV等结构，5未来超材料很可能取代局部天线材料。毫米波天线也由传统 结构天线和基于新概念设计天线两大类组成。传统结构天线主要有反射天线、喇叭天线、阵列天线等，基于新概念 设计天线主要有极化天线、微带天线、类微带天线等。各种天线的适用场合不同，大规模MIMO基站天线多采用阵列 天线，而MIMO终端天线多采用微带天线。阵列天线，顾名思义，即许多单个天线按照一定规律拍成阵列。但阵列天线并不是简单的将天线排成我们所熟 悉的阵列的样子，而是它的构成是阵列形式的。对称振子源按照直线或其他复杂形式，由电长度、间距、馈

12、电电流 等参数组成阵列，来获取最正确的辐射方向性。微带天线一般由接地板、辐射体、介质基板组成。其分类很多，按结构可分为贴片天线、行波天线、缝隙天线 等6。微带天线相比于传统天线有很多优点，比方剖面低、质量小、尺寸小、易安装、本钱低等。但也有其缺点， 比方带宽窄、功率容量小、辐射效率低等。2. 2大规模MIMO技术大规模MIMO技术简介大规模MIMO技术又被称为多天线技术，是指在收发两端配置多根传输天线，尤其是在基 站一侧配置大量天线单元的一种技术。正如上文所说，5G技术中所应用的毫米波的波长极短，而根据天线特性，天线的长度大约波长长度 的1/10至1/4。也就是说，毫米波所需的天线尺寸也非常小

13、，这使得在较小空间内集成大规模天线阵成为可能。总体而言，大规模MIMO技术的优势在于具有较高的空间自由度，不仅可以实现小区内部空间的复利用，同时也 能有效防止不同小区之间的信号干扰。具体而言，第一，大规模MIMO技术提升了系统容量、频谱效率和能量效率， 大规模的天线提供了广泛的空间自由度，并且支持空分多址，可以利用同样的时频资源为十个以上的移动终端提供 接入服务；第二，大规模MIMO还可以与波束赋形技术相结合，减少全向信号覆盖所造成的浪费，在基站上布设天线 阵列，通过对射频信号相位的控制，使得电磁波的波瓣变得非常狭窄，赋予发送信号良好的指向性，能够精准指向 它所提供服务的手机，而且能跟据手机的

14、移动而转变方向；第三，大规模MIMO可以节约天线发射功率本钱，因为在 总发射功率固定的情况下，天线总数越多，7单根天线发射功率就越小，因此只需耍选择低本钱功放的天线就可以 满足发射功率的总体要求；最后，大量的基站天线还可以减少故障发生的概率，小局部单元出现问题不会损害整体 的通信功能。2. 2. 2大规模MIMO技术对5G系统的影响 大规模MIMO技术对5G系统的影响，主要表达在TDD/FDD工作模式、天线的单元 数量、天线频段这3个方面。5G现有的研究主要集中在TDD模式下，其上下行传输使用一样的频段，由于其具有 互易性，只要对上行链路进行信道估计。而FDD模式下那么不同，其上下行链路使用不

15、同的频段，链路的信道属性也不同，需要对上下行分别进行信 道估计。然而天线数量的增加，会导致下行信道估计复杂化。而且在毫米波频段，会极大减小信道估计的开销。未 来，可能大规模MIMO技术会朝着FDD模式下开展。MIMO系统的容量，会随着收发端天线的最小数量的增加而增长。收发端天线的数量越多，信道就会有更高的自 由度，系统的性能会变的更加优越，可靠性也会大副增加。但由于各种客观条件的限制，实际中也不能任意增加天 线数量。在研究中发现，当天线数量到达某个值时，系统容量也会变的稳定。在天线频段方面，5G系统采用的毫米 波频段较高，8带宽较大，能大幅度提高系统容量和频谱效率。2.2. 3大规模MIMO技

16、术面临的挑战在人们对5G的研究中，大规模MIMO技术得到了充分研究和开展，但仍存在较大的挑战，主要表达在以下方面： 发射机侧无法准确获取信道状态信息，理论上可以通过各天线元件发射的参考信号来获取信道状态信息。但其也存 在一些弊端，如所需的信道状态信息的导频信号开销随着天线数量的增大而增加，在时变信道中导频传输、信道反 馈、信道估计、波束成形器计算与实际数据之间的延迟会影响大规模MIMO的性能。还有，大规模MIMO存在导频污染 的影响，以及由于天线阵列的大小导致使用大规模MIMO的难度加大。鉴于以上挑战，人们还在对大规模MIMO技术进 行更深度的研究，希望扬长避短，在5G的建设和开展中，更加有效

17、的发挥其优势。3. 3 D2D通信技术D2D即Device-to-Device（设备到设备），也被称为终端直通。是一种新型的通信方式，直接在两个对等的用户 节点间进行通信。在传统的移动通信网络中，无论用户之间距离的远近，包括控制信令和数据包在内的信号都需要 通过基站进行中转，因此需要占用较多的空中资源，给基站带来一定的压力。而通过D2D技术，通信网络中的每个用 户节点都能直接发送、接收和转发信号，用户之间进行通信时，控制信令通过基站中转，但数据包将不再需要通过基 站中转，而是直接从一个终端到另一个终端。D2D通信技术具有很大的优势，一方面，该技术能够显著增强频谱利用率，用户通过D2D进行通信时

18、，数据包不 需要通过基站中转，占用的频谱资源较少。另一方面，D2D的使用提高了网络的稳定性和灵活性，传统网络可以利 用D2D,进行业务拓展，以防止和减少传统网络建设所造成的设备损耗等问题。4. 4 C-RAN技术C-RAN即Centralized RAN,又被称为集中化无线接入技术，是现在人们在网络的需求和科技进步的推动下产生 出来的一种新型接入网构架，C-RAN技术采用BBU （基带处理单元）和RRU （射频拉远单元）别离的方式，不同于之前 的无线通信网络构造的是，RRU无限接近于天线，9显著降低天线与RRU之间连接的衰减；同时BBU迁移并集中于中 心机房，RRU和BBU不再局限于近距离信号

19、传输，因此机房对于站址构建已经不再显得那么迫切。C-RAN技术的优势一方面表达在可以通过对信息进行集中处理节约了存储空间，在网络工作较少的情况下通过停 止RRU和BBU的一些资源来节约能耗。而其最大的优势那么表达在BBU的集中放置。首先，BBU的集中放置可以极大地降 低运营商的本钱投入。众所周知，基站能耗和各种租赁费一直是运营商较大的开销，而通过集中化方法减少了机房 的数量，将会大大减少各种费用，包括机房租赁费，场地费，维护费、市电引入费，电费等。以笔者的实际工作经 验为例，首先，BBU集中放置大大方便维护和设备升级以及安装，减少了维护和建设费用。当雷雨季节来临，维护人 员不用四处奔波去各处基

20、站推闸或者给机房发电，只需要保证几个BBU集中放置点的电力正常便可以保障通信，给运 营商减少了维护开销。另外，基站机房空调也是能耗的主要来源之一，BBU集中放置后，只要保证少量的BBU集中放 置点的空调温度即可，大大降低了电费。其次，运营商在铁塔公司基站机房里放设备，都要缴纳租赁费用，BBU集中 放置后，只需要缴纳少量几处机房的租赁费用即可。最后，BBU集中放置在降低运营商本钱的基础上，可以为广大用 户带来更大程度的提速降费。5. 5同时同频全双工技术同时同频全双工技术即Co-frequency Co-time Full Duplex,简称为CCFD,指的是通信时发射器与接收器在同 一时间占用

21、同一频谱资源进行发送和接受信号的技术。这一技术的优势在于可以突破传统的时分双工和频分双工技 术，到达原先频谱资源使用效率的200%。这一优势对于当今频谱资源稀缺的状况具有重要的改善作用，对5G移动通 信技术的开展也具有重要意义。而CCFD主要的技术障碍那么在于如何消除干扰10。由于在同一时间和同一频率发送 和接受信号，发射器的信号对接收器产生的干扰是巨大的。虽然当前的 系统已经运用了自干扰消除技术，但是 有线通信系统中的自干扰抑制量的数额通常较低，难以应对5G移动通信中的强干扰。未来还必须天线、射频、数字 干扰消除等多个方面继续努力攻破技术上的障碍。6. 5G移动通信技术的应用前景我国移动通信

22、领域的开展现状2019年，工信部先后发放了5G商用牌照、5G无线电通信设备进网许可证，三大运营商也相继公布和上线5G商用 套餐，中国正式进入了5G商用元年。虽然5G技术已经进入商用推广阶段，但结合笔者在移动通信基站建设方面的实 际工作经验，笔者认为我国移动通信领域在当前和未来的一段时间内，是以4G技术为主流。目前，2G全面退网，而 局部3G还处于向4G升级的阶段。以笔者所在的工作区域的华为3G基站为例，通过在华为3G基站的BBU上安装UMPT(b9) 主控板和UBBP (el6)基带板。再在主控板上连接安装GPS天线到机房外。完成硬件安装程序，硬件安装完成后，华 为软调工程师在华为网管上进行开

23、站程序，即可将3G升级为4G。升级操作相对来说不算复杂。但是由于5G的天线构 造、核心网，无线频率，传输耍求等和4G完全不同，5G基站难以在4G基站的基础上进行升级，假设要在短时间内大规 模普及5G通信，必然会废弃4G基站大局部的资源，对运营商来说本钱过于昂贵。因此笔者认为未来国内移动通信领 域仍以4G为主，但5G所占份额会持续上升。6.1 5G移动通信技术的应用领域虽然5G在短时间内可能难以普及，但随着5G技术与不同领域的逐渐融合，5G移动通 信技术给会给人类社会生活带来变革性的影响。在3G, 4G时代移动通信主要满足人与人之间进行通信的要求，而5G带来了物联网，不仅是人与 人之间通信，人与

24、物之间，物与物之间都可以相互通信，这无疑让我们的生活更加先进和智能。所谓物联物联，万 物互联。物联网不仅仅是改变人们的生活，在军事，科技上都会有巨大的影响。5G技术在未来可以被应用到如下领 域中：6.1.1 公共平安领域5G与公共平安领域的结合将极大地优化公安无线通信、视频步控等功能的实现，使公安信息化走向数字化、网 络化和智能化的高度融合,从而为公安工作提供高效的警务管理工作和拓展便民服务的新空间。公安无线通信，主要包括卫星通信系统，无线图像传输专网，无线集群通信专网，移动公网VPN。当前4G能力有 限，难以支持公共平安无线应用场景，如现有的图像传输系统只能解决点对点的应急图像传输，无法大规

25、模组网； 窄带集群系统无法传输图像和高速数据，且公网的移动警务系统平安性较差，紧急情况下无法保证通信使用。而5G 技术可以大幅度提升无线通信的传输速度，实现融合指挥调度，不同部门之间通过编组实现群组通信，群组间语 音 、视频、图片等信息的共享，执法人员之间信息交流更加方便和迅速，有利于提高执法效率，打造立体智能执法 系 统。5G技术与云计算、人工智能等基础技术相互结合，为公共平安领域带来的革新更加不言而。5G+4K+AI更平安、 更可靠、更有效，其在时间上的差距十分关键。4K摄像头能提供更远的人脸识别距离；5G能够满足4K回传时的带 宽 ;更远距离意味着有更多时间进行数据处理；安防人员有更多时

26、间制止事件发生。1080P的人脸识别距离小于5米， 而4K的识别距离到达10-20米。视频+AI相结合是视频技术开展的必然趋势，AI在视频场景下的落地，会遇到带宽、 延时、本钱的挑战，而边缘存储、边缘计算可以有效的缓解这种压力，让AI能够更快地在视频的场景下落地，极大 提高识别效率。5G解决了移动视频传输瓶颈，5G+MEC+AI有效缓解了带宽、延时、本钱的压力。5G的优势表达在： 无线组网方便，架设灵活，特别适合移动场景及室外或比拟偏远场景中难以布线或布线本钱高的应用，5G技术的高 带宽、低时延特性推动视频监控向高清化、智能化开展，进一步拓展了公共平安领域的应用；5G所具备多连接的特 性更能促

27、成安防监控范围的进一步扩大，获取更多维的监控数据；边缘计算结合5G特有的网络切片技术能让5G网络 更好的提供满足各种公共平安服务质量的服务。例如，5G固定布控和移动布控的功能，可以灵活高效地满足布控需 求。目前天网、雪亮工程等警务监控摄像头一般采用光纤回传，面临埋纤本钱高、部署周期长、检测维护困难 等问 题。采用5G无线回传方案，可以解决以上痛点。5G无线回传，防止挖沟埋缆，只需在天网摄像头抱杆上加装CPE 设备和防雷防雨罩，施工简单快速。其网络维护本钱低，易于排障。5G高速传输特性，相比4G速率高8-10倍，支持 4K超高清视频回传。在移动布控方面，警务临时布控需求较多，方案可支持临时卡口布

28、控，重大活动周边的高点临 时布控，识别嫌犯，掌握周边整体治安态势。其价值表达在可拉杆箱携带，随时随地，移动部署，快速完成架设； 实现实时视频无线回传及本地存储；本地可配置12h-48h续航蓄电池，也可外接电源（或太阳能充电系统）。而更加 突破现有监控技术的那么是5G VR全景监控功能。该功能可实现监控场景360度所有图像信息展示，实现无视角死区， 360全景播放经过特殊透视处理，立体感、沉浸感强烈。观看360全景展示时，公安可任意选择观看位置、随意拖动 。为了让指挥中心能够随时随刻的了解现场情况，需要通过实时监控的形式满足公安的需求，让指挥中心的警员可 随时随地的通过VR终端实现对现场全方位、

29、无死角的全景VR监看。5G技术在公共平安领域中进行应用，还存在以下创新之处：首先，5G技术可以催生警务巡检机器人，以5G+视频 监控为核心，面向行业提供高品质、差异化的无线智能视频监控产品，打造真正的“全域覆盖、全网共享、全时可 用、全程可控”的警用机器人视频监控系统。安防机器人将用于移动的巡检和安防，实现移动警示、实时监测、信 息回传、危险分子识别等，能够实现昼夜24小时，不间断地实时监控。5G技术的高带宽、低时延为安防机器人的高 清图形传输、实时智能分析提供了基础。将5G技术与AI技术结合，一些对时延要求高的智能分布到网络边缘侧，打 造融合了公有云和边缘云能力的安防机器人大脑。通过将5G网

30、络接入园区视频专网，实现公专网融合，有利于业务 E2E的打通。其次，5G AR安防头盔的创造也可以大大提高执法效率，5G AR安防头盔是基于5G网络的军警专用智能头 盔，可以实现360度无盲点全景监控、AI智能比对、AR显示操作等功能。头盔集合AR眼镜、全景摄像头、语音对讲、 实时翻译、直播等功能，实现智慧新警务场景应用需求。能够对视频流和图片进行快速解析，提取出人脸、车辆等 信息，实时与公安业务系统各种数据库进行比对的回传到后台。面对少数民族、外国人士，通过多语音实时翻译， 实现无障碍沟通。采用高清摄像头，实现360度全方位现场记录；可视化能力为远端指挥中心实时了解现场情况，实 现远程指挥调

31、度。此外，重大活动安保需求较多时，利用5G联网无人机，可实现空域高点视频回传，帮助指挥中心 了解整体治安态势，提升调度智慧效率，实现更大范围平安飞行，如遇交通事故或自然灾害地面交通瘫痪，无人机 可第一时间到达现场，回传视频迅速掌握整体态势。3. 2. 2能源开发领域5G技术还可以赋能能源开发领域，助力实现能源开发的数字化，智能化，自动化和互动化。首先，5G应用于高 清视频监控，可以对发电厂机组进行状态监控，对加油站进行平安监控。第二，5G技术还可以对设备进行远程控 制 ,例如对配电侧柱上开关远程开断，对抽油机运行状态实时控制等。第三，将5G技术应用于自动化巡检，可以利用 无人机对输电塔进行巡检

32、，对油气管道巡检。第四，5G技术与AI识别的结合，可以用于对绝缘子破损、缺失进行识 别，对油气田勘探及储量进行预测等。最后，5G技术可以实现海量终端接入，能够基于用电侧管理的终端采集及 控 制，实现大型油田海量设备接入。3. 2. 3交通驾驶领域5G技术对交通驾驶领域的变革同样是超乎想象的，使实现智能驾驶成为可能。智能驾驶的概念相较于无人驾驶 更宽泛一些，是指机器设施协助或取代人类完成驾驶活动，使驾驶更加智能、便利和平安。智能驾驶中比拟典型的 是自动刹车技术、自适应巡航技术等，如通过雷达和红外线探头等装置感应前方行人以实现自动刹车。那么5G技术 如何推动智能驾驶的开展呢？ 5G具有超高速度、超

33、低延时的特征，有利于实现智能驾驶时的车车协同、车路协同、 车人协同。5G增强移动宽带可以为车载信息处理提供更大的数据容量和传输带宽，让汽车、司机和汽车终端设备之 间实现高速、可靠、及时的信息传输，即使是极高精确度的地图也可以进行实时传输。5G的超低延时可以防止高速 状态下反应信息的延迟送达，使汽车反映更加敏捷迅速，防止发生交通事故，从而提高智能驾驶的平安性能。3. 2. 4.医疗领域5G技术在医疗领域的应用为智慧医疗开辟了新的道路。智慧医疗简称MTH20,是指通过5G技术与物联网技术， 构建健康档案区域医疗信息平台，充分联通患者、医护人员、医院以及医疗设施。举个简单的例子，在类似于当前新冠肺炎

34、疫情爆发的隔离期间，患者无需出门，在家就可以联系医生，通过视 频问诊等方式诊断疾病。外科手术同样是医疗活动的重要内容之一，在手术过程中每分每秒都至关重要，关系到手 术成功与否和病患生命的存续与否，一秒的延迟就可能导致手术的失败，而5G的超高速度和超低延时使得平安可靠 地进行远程视频手术成为可能，为世界范围内的疫情爆发、战争等特殊情况下的医疗救治活动提供技术上的支持。 3. 2. 5教育领域新冠肺炎疫情期间，居民居家隔离，学校停课，学生上课的方式从传统的线下课堂学习变成了线上网络教学， 但是新闻报道中不乏一些偏远地区的学生网速慢、接受不到信号，不得不在寒冷山顶寻找信号的事件，让人感到非 常的痛心

35、和遗憾。但是，借助5G移动通信技术，可以在教育领域更好地促进教师和学生的教学活动，保障学生的受 教育权。5G基站的体积较小，易于安装与铺设，未来在偏远地区建设较大数量的5G基站成为可能，而且5G传输速度 快，延时低，信号也更加稳定，远程教育在5G技术的支持下更加高效和便捷。并且随着科技的进步和经济条件的发 展，VR眼镜也会普及到家家户户，不同地区的学生通过VR眼镜与5G基站连接，能够实现与大城市名校名师进行实时 地交流与互动。接受更高质量的教育。这对教育行业会产生很大的冲击，对教育公平具有较强的促进作用。3.3 5G移动通信技术开展面临的挑战5G移动通信技术虽然具有广阔的应用前景和机遇，但也面

36、临着许多挑战。除了上文中提到的一些关键技术方面 的挑战如同时同频全双工技术，5G移动通信技术还面临着经济本钱与社会上的一些挑战。在经济本钱上面，5G技术 推广带来的基站设备、天线等基建设施的更新换代对运营商来说具有不小的压力，在社会方面，最近荷兰、英国等 地都发生了当地居民认为5G基站会影响人类身体健康而进行抗议的游行，对华为5G的全球化部署产生了一定的阻 碍。当今世界范围内反全球化、反现代化的保守主义回潮也是5G移动通信技术开展需要应对的一大挑战。4结论综上所述，5G是通信行业的一场技术革命，它将给人们的生活带来巨大改变。本文综述了5G现有的关键技术和 应用领域，随着科技的开展，5G技术必将

37、开辟许多新的应用领域。伴随着5G到来，行业应用将会面临巨大挑战，呈 现出差异化、垂直化、个性化的特征。它对中国的移动通信行业本身带来的冲击也是巨大的，5G时代，可能会出现 除了中国联通，中国电信，中国移动三大运营商以外的第四家运营商，即中国广电。四家运营商竞争，会更大程度 的给老百姓带来提速降费，甚至改变原有的行业格局。当然，5G的技术和应用远不止当今这些，它还有更多更大的 价值，等待我们去探索和研究。参考文献1王竞.LTE-Advanced系统中的Relay技术研究和标准化J.电信科学，2019 (12) 138-1432李俭伟.美国运营商借并购推进转型风险犹存前途未知J,通信世界，2019

38、(30)： 11.3刘洁.国外电信运营商新领域拓展对我国运营商的启示J.世界电信，2019(04)： 68-71.4宋向东.面对市场饱和局面日本运营商如何挖掘新商机J.通信世界.，2020(03)： 99.5严假设森，钱向阳.数字经济时代下中国运营商数字化转型的战略分析J.中国软科学，2018 (4) ： 18 .6胡世良.推动运营商高质量开展的战略模式选择J.通信管理与技术，2019(3)： 55.7季敏惠.Femtocell的功能及体系J.电脑知识与技术，2018 (08) : 15.8张玲.LTE Macrocell与Picocell共同组网的功率控制干扰协调方案J.现代电信科技,2019 (7): 11-169杨林，郑刚，胡晓惠.网络编码的研究进展J,计算机研究与开展,2018, 45(3): 400-40710尤肖虎，潘志文，高西奇，等.5G移动通信开展趋势与假设干关键技术J.中国科学：信息科学，2019 (08) : 115.致谢本次论文之所以能够顺利的完成，完全离不开老师的细心指导，每次写论文没有思路时，都会去求助老师，从 论文选题到具体框架和写作思路，老师都能根据问题提出相应的建议，都能为下一步的写作指明方向，每次和老师 交流过后都能引发我对问题的进一步思考，老师在百忙之中抽出时间来辅导我们论文的写作。在此我对老师表示最 崇高的敬意，真诚的感谢老师细心的指导。