本 科 生 毕 业 论 文（设 计）
题 目：5G通讯技术的发展现状与应用
层 次： 专科起点本科
专 业：
年 级： 年 季
学 号：
学 生：
指导教师：
完成日期： 2022年5月6日
5G移动通信技术作为不远的未来移动通信的发展趋势，必然成为影响人们生活的又一重大变革，将对社会发展产生重要影响。因此我们应当抓住机遇、迎接挑战，争取在5G移动通信领域掌握先机，钻研和开发5G移动通信技术，为未来5G移动通信的发展和推广作出应有的贡献。本文主要阐述了5G通讯技术的发展，然后介绍了5G通讯技术的主流技术，最后具体介绍了5G通讯技术的应用。
关键词：5G通讯技术；发展；应用；
目 录
信息化是当今世界发展的重要主题，进入 20世纪 90 年代以来，全球的信息化建设已经拉开了序幕，只有拥有信息资源开发和网络应用优势，才能掌握信息化建设的主动权。信息化，尤其是信息基础设施的建设，已成为各国综合国力的象征。作为信息业的主产业移动通信的发展自然成为重中之重。
5G移动通信技术已经逐渐走进人们的生活，成为新一代移动通信技术的“领头羊”。不难判断，未来的移动通信将成为5G的天下，而研讨相关话题则具有前瞻性的现实意义。
5G通讯技术是网络时代发展的必然选择，5G通讯技术具有科技含量高、发展更新快等优点，为人们的生活提供了重要的方便，也为经济的发展提供了重要的支持。5G技术会随着时代的进步得到更新发展。
1 概述
通信技术随着使用者的要求越来越高，终端技术水平的不断提高，人们对终端处理数据、视频、网络浏览的依赖度越来越高，要保证使用者方便、快捷的使用需求，就需要有更高速的网络传输速率保障，3G业务的使用已经给众多的使用者带来了欣喜和希望，但是还远没有达到像固定网页浏览一样，带给人们的流畅感，这就催生了新一代通信技术的面世，也就是5G。
2010 年上海世博会期间建成了第一个TD-LTE演示网，标志着中国正式迈入5G 时代，5G目前有两个制式：LTEFDD和TD-LTE。TD-LTE是我国主导的第四代移动通信技术，也是当前全世界最先进的主流通信技术之一，具有高速率、低时延、永远在线的显著优势。随着网速和带宽的增加，高清视频、多媒体杂志、图书、动漫、3D互动游戏、实景导航、物联网应用、云存储等成为可能。
5G网络的普及，带给人们网上冲浪的舒爽感受的同时，也带给人们一系列的问题。比如：5G网络终端设备的购置，传统的3G及其他类型的终端设备已经不能在5G网络上正常使用了。要想充分体验5G网络的超爽感受，就不得不面对重新购置5G终端设备的这一选择。另外5G网络的资费问题也是使用者最为关心一个问题，对于缺少行业竞争机制的行业来说，新技术的使用和服务质量的提高，这无疑会使资费水平也水涨船高。不过，这些似乎掩盖不了追新一族的高涨热情，也同样给终端生产厂商创造了极大的发展机遇。
本文研究的内容为5G移动通讯系统的发展现状与应用研究。
本文的组织结构：
全文共分五章。
第一章，主要是介绍背景总体及文章的组织结构。
第二章，介绍5G移动通讯系统的基本定义。
第三章，主要介绍了当前主流的5G通信技术。
第四章，介绍5G移动通讯的实际应用。
第五章，对论文进行总结概述。
2 5G移动通信综述
2.1 移动通讯的发展史
随着移动通信技术的发展和人类社会对移动状态下信息传递的迫切需求的不断增长，通信技术呈现出空前的繁荣景象。从所提供业务的角度来看，移动通信的发展可以分为四个阶段。
第一阶段是提供移动语音业务，包括在2001年底已停止运行的模拟TACS系统、早期的GSM系统和IS-95系统等。
第二阶段是提供电路型数据业务，如GSM系统的电路型数据业务平面和IS-95A/B系统的电路型数据业务平面。所能提供的业务包括传真和其他承载业务，如WAP等。电路型数据业务中移动用户独占一定的无线资源，由于无线资源的限制，移动系统所能分配给某一个移动用户的无线资源有限，因此电路型数据业务的速率往往较低，如GSM系统能提供的业务速率约为10kbit/s。由于速率较低，数据量较少，因此在实际应用中使用得较少。联通公司在新建立的CDMA系统中就没有建设电路型数据平面，为提高电路型数据业务的速率，GSM和CDMA系统都考虑使用多信道捆绑的方式来提高业务速率，如GSM系统曾发展为HSCSD，IS-95A系统发展为IS-95B，支持最多8个信道的捆绑，但由于无线资源的限制，在实际运行中仍难以达到较高的速率。HSCSD尚未进入商用阶段就被放弃，取而代之的是分组数据业务GPRS。IS-95B在日本和韩国得到一定程度的应用，业务速率可以达64kbit/s。
第三阶段是提供分组数据业务，如GPRS系统和cdma2000-1x系统。Internet是一种典型的分组数据业务，随着Internet用户的快速增长，对移动Internet接入的需求不断增加。近几年来，全球几乎所有的移动运营商和设备开发商都将注意力集中在分组数据业务的开发和试验上。GSM系统希望首先演进为GPRS技术，实现分组数据业务，并最终过渡到W-CDMA技术，以进一步提高业务速率。IS-95系统将升级为cdma2000-1x系统，然后随着业务速率的提高，将逐步升级为1xEV DO (HDR)或1xEV DV技术。与电路型数据业务下移动用户长时间独占一定的无线资源不同的是，在分组数据业务下，所有的移动用户共享无线资源，并且每个用户只在有业务数据传送时才动态地申请和占用无线资源，因此采用分组数据方式可以做到“永远在线”。如GPRS的峰值速率为115.2kbit/s，cdma2000-1x系统的峰值速率为153.6kbit/s，因此与电路型数据业务平面相比，分组数据业务平面更适于支持移动Internet业务。但另一方面，由于在分组业务下，多个移动用户共享一定的无线资源，因此尽管分组业务可以有较高的峰值业务速率，但在用户进行数据传送期间内的平均业务速率仍然较低，而平均业务速率与峰值业务速率的比值也成为衡量系统技术的一项重要指标。相比较而言，cdma2000-1x技术较GPRS技术成熟。三代技术的核心就是解决如何更好地支持分组数据业务，以满足移动通信发展的需求。
第四代移动通信的主要核心技术主要有：接入方式和多址方案、调制与编码技术、高性能的接收机、智能天线技术、MIMO 技术、软件无线电技术、基于IP 的核心网、多用户检测技术。这些核心技术的运用，使得5G 移动通信系统比3G 移动通信系统具有很多的超越之处，具有高速度、用户容量高、兼容性好、灵活性强、多类型用户可以共存、多业务融合、具有高度的自组织、自适应能力。
2.2 5G移动通讯系统的发展过程
2000年5月，国际电信联盟正式公布第三代移动通信标准，我国提交的TD-SCDMA正式成为国际标准，与欧洲WCDMA、美国CDMA2000成为3G时代最主流的三大技术之一。
2008年5月24日，工业和信息化部、国家发改委、财政部联合发布《关于深化电信体制改革的通告》，鼓励中国电信收购中国联通(600050,股吧)CDMA网（包括资产和用户），中国联通与中国网通合并，中国网通的基础电信业务并入中国联通，中国铁通并入中国移动，国内电信运营商由6家变为3家。
2008年8月，工信部发布《关于同意中国移动通信集团公司开展试商用工作的批复》，同意中国移动在全国建立TD网络并开展试商用。
2008年12月31日，国务院常务会议通过决议，同意启动3G牌照发放工作。大运营商的网络刚刚成型，正在弥补终端的短板，加快应用的开发力度。然而，3G发展不如预期，拿着3G手机使用2G功能的用户大有人在，现象非常普遍，因此，向5G 演进被很多专家看成激活3G 应用的推手。业界相关人士透露，我国已初步完成了5G技术标准的方案雏形，目前正在进行5G 关键技术的系统验证，且国内的三大运营商在3G 建网时都考虑到了向5G的平滑过渡。
2013 年12 月4 日下午工信部发放5G 牌照，三家运营商将同步获得首批5G 牌照，为TD-LTE 制式。中国移动获得130MHz频谱资源，分别为1880~1900MHz、2320~2370MHz、2575~2635MHz；中国联通获得40MHz频谱资源，分别为2300~2320MHz、2555~2575MHz；中国电信获得40MHz频谱资源，分别为2370~2390MHz、2635~2655MHz。
5G指的是第四代移动通信技术。按照国际电信联盟的定义，5G技术需满足如下条件：静态传输速率达到1Gbps，用户在高速移动状态下可以达到100Mbps。12月4日，工信部发放5G牌照，中国的5GLTE发展迎来加速发展。按照《“宽带中国”战略及实施方案》勾勒的图景，在2020年的中国，3G/LTE 用户总数将达到“12 亿”，这几乎相当于欧洲加北美的人口总和。业界普遍认为，在2018 年的“窗口期”，中国的LTE 用户就会呈现出爆炸式增长态势。
5G LTE是移动通信有史以来用户数增长最快的技术之一，从首个商用部署开始仅用3 年半即达到1 亿连接。GSA数据显示，目前全球已有超过1.44 亿的LTE/3G 多模连接，83个国家部署了222个LTE商用网络。
5G移动通讯系统主要特点有：
（1）传输速度更高
5G 移动通信系统的网络频宽将高达2-8GHvz，是目前3G网络通用频宽的20 倍。5G移动通信系统的上传、下载速度也大大超过了目前的3G系统：5G系统的下载速度可以达到100Mb/s，而3G系统的下载速度仅为5G 系统的2%；5G 系统的上传速度上限为20Mb/s，而3G 系统的上传速度上限仅为5G 系统的5%。因此，有人这样描述5G 的传输速度：“如果说3G 技术是一种高速传输的无线移动通信，5G就是超高速无线移动通信。”
（2）通信服务多元化
由于技术限制，第一、二代通信技术、甚至3G 通信系统只能偏重于语音业务，而5G通信系统超高速的传播速度将可以满足高清晰度图像业务以及会议电视等要求较高的宽带业务需要，5G 通信系统2-8GHvz 的网络频宽将可以很好地支持语音、数据以及影像等信息，真正实现多媒体通信。
（3）良好的兼容性
由于采用大区域覆盖、接口开放技术，5G 通信系统具有良好的兼容性，可以与3G、无线以及固定网络进行无缝连接，真正实现全球漫游的通信目标。此外，5G通信系统与3G通信系统的高兼容性，也极大地降低了现有通信用户的升级门槛，使5G通信技术普及化成为可能。随着5G 通信技术的发展，将会为现有通信行业带来革命性的变化。
