5G通信技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景和關(guān)鍵技術(shù)研究

王軍輝 康葦

摘? 要：隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的更新?lián)Q代，消費(fèi)者對(duì)于高速的通信網(wǎng)絡(luò)需求也不斷提升。在4G商用成功化的大背景下，通信技術(shù)研究領(lǐng)域轉(zhuǎn)向?qū)?G使用功能、應(yīng)用場(chǎng)景及關(guān)鍵技術(shù)的開(kāi)發(fā)，促進(jìn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的改革，加速了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用。在此背景下，消費(fèi)者、使用者更加注重通信網(wǎng)絡(luò)的時(shí)效性、穩(wěn)定性，基于此類(lèi)需求，為適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，給通信領(lǐng)域技術(shù)帶來(lái)較大的創(chuàng)新與變革，5G通信技術(shù)橫空出世，并經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間的研發(fā)階段，在應(yīng)用的過(guò)程中將會(huì)不斷地提升通信網(wǎng)絡(luò)的使用效率。該文以文獻(xiàn)對(duì)比法和理論分析法，重點(diǎn)闡述5G通信技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景及關(guān)鍵性技術(shù)，供相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員參考。

關(guān)鍵詞：5G通信技術(shù)? 應(yīng)用場(chǎng)景? 關(guān)鍵技術(shù)

與4G通信技術(shù)的明顯區(qū)別在于，Gbps用戶(hù)體驗(yàn)速率更快，應(yīng)用場(chǎng)景的覆蓋面積更寬廣，借助超密集的組網(wǎng)技術(shù)、大規(guī)模MIMO技術(shù)以及軟件定義網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)規(guī)范，結(jié)合通信技術(shù)領(lǐng)域的共享機(jī)制，為滿(mǎn)足用戶(hù)需求的多元化通信網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景，5G技術(shù)的發(fā)展不斷滿(mǎn)足了用戶(hù)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)傳輸速度、傳輸?shù)母呙芏刃约案咿D(zhuǎn)換性的需求。

1? 5G通信技術(shù)的特點(diǎn)

5G通信技術(shù)的特點(diǎn)鮮明，與傳統(tǒng)的通信技術(shù)相比，在拓展性、節(jié)能與可靠性上具有突出優(yōu)勢(shì)，且可以根據(jù)不同的技術(shù)特點(diǎn)，融合開(kāi)發(fā)人員的用戶(hù)思維，對(duì)電信運(yùn)營(yíng)商的認(rèn)知進(jìn)行正確思維形式的判斷，為后續(xù)的技術(shù)更新?lián)Q代奠定基礎(chǔ)。

1.1 擴(kuò)展性

以包容、整合的技術(shù)創(chuàng)新理念為主，依據(jù)原有通信技術(shù)特征，結(jié)合用戶(hù)的使用需求，5G技術(shù)實(shí)現(xiàn)了通信技術(shù)的創(chuàng)新性拓展，并在此基礎(chǔ)上，增強(qiáng)了用戶(hù)的多元化體驗(yàn)需求，并對(duì)用戶(hù)的感知信息等進(jìn)行了調(diào)研分析，評(píng)估出5G技術(shù)的發(fā)展必要性。從5G通信技術(shù)的測(cè)試環(huán)節(jié)看，2017年我國(guó)首次針對(duì)基站覆蓋能力進(jìn)行了可行性測(cè)試，測(cè)試結(jié)果為：在3.5GHz頻段下可保持100Mbps的下載速率，且在此下載速度的基礎(chǔ)上，可覆蓋通信網(wǎng)絡(luò)距離超過(guò)2km，與4G基站（2.6GHz頻段）的基站網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力相當(dāng)，同時(shí)可以滿(mǎn)足不同基站對(duì)不同頻段網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力的需求。

1.2 節(jié)能性

可通過(guò)整合網(wǎng)絡(luò)資源，對(duì)信息組織網(wǎng)絡(luò)、中心網(wǎng)絡(luò)等進(jìn)行資源整合，以降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本，提升網(wǎng)絡(luò)化信息的交互速率并促進(jìn)5G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的顯著性提升。在節(jié)能性上，主要體現(xiàn)在耗能區(qū)間的控制，電信運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)成本等，在節(jié)能性的基礎(chǔ)上，能夠高效地節(jié)省通信技術(shù)使用成本，并完善通信技術(shù)的活動(dòng)空間，提升用戶(hù)使用質(zhì)量，讓其在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中更具靈活性。

1.3 可靠性

以滿(mǎn)足用戶(hù)使用需求為開(kāi)發(fā)基準(zhǔn)，在電網(wǎng)組網(wǎng)環(huán)節(jié)中，創(chuàng)新和開(kāi)發(fā)來(lái)源于資源化的整合，提高了網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，并為用戶(hù)提供了更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)體系。對(duì)于5G通信技術(shù)來(lái)說(shuō)，其可通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓展的系統(tǒng)容量提升，將信息數(shù)據(jù)的傳輸穩(wěn)定性與技術(shù)自身的穩(wěn)定性相互關(guān)聯(lián)，不斷擴(kuò)大龐大的系統(tǒng)性容量，為人們的社會(huì)生活質(zhì)量提供更加穩(wěn)定的無(wú)線(xiàn)化通信服務(wù)。

2? 5G通信技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景

2.1 通信數(shù)據(jù)傳輸

從技術(shù)層面上看，5G通信技術(shù)在數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫婢邆漭^大的優(yōu)勢(shì)，傳輸速度可達(dá)到3.6G/s，在傳輸?shù)乃俣壬蠘O大地滿(mǎn)足了用戶(hù)的使用需求。在此技術(shù)的支撐之下，5G通信技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景更加多元化，其服務(wù)過(guò)程中覆蓋的對(duì)象范圍更加普遍，在方案的制定上更具吸引力，且使用成本能夠得到高效的控制，通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)保障性更高。5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的延時(shí)性較低，通常只有1ms左右，且能夠在無(wú)人駕駛和電子醫(yī)療等方面開(kāi)展應(yīng)用。

2.2 網(wǎng)絡(luò)兼容性的優(yōu)化

在網(wǎng)絡(luò)兼容性的技術(shù)理念下，對(duì)于傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和框架，應(yīng)以突出通信技術(shù)的兼容性為主，結(jié)合電信運(yùn)營(yíng)商的使用成本，在很大的程度上，要提升網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行的兼容性，并最大化地將通信技術(shù)納入到5G通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)通信設(shè)備的高速、穩(wěn)定狀態(tài)下的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并盡可能地壓縮5G通信技術(shù)的自身使用成本，并使得收益得到大幅度提升。

2.3 用戶(hù)業(yè)務(wù)的改進(jìn)

在5G通信技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域中，隨著技術(shù)實(shí)用性的大幅提高，電信運(yùn)營(yíng)及管理商依據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，從成本控制、技術(shù)的更新等方面，對(duì)5G通信技術(shù)的成本的過(guò)高應(yīng)用及推廣帶來(lái)了發(fā)展阻礙，這在一定的技術(shù)支撐下，使得電信運(yùn)營(yíng)商能夠依據(jù)5G通信技術(shù)的創(chuàng)新，不斷實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶(hù)業(yè)務(wù)需求的不斷改進(jìn)，期望能夠以此來(lái)為社會(huì)和用戶(hù)提供全方位的服務(wù)。

3? 5G通信技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 智能化技術(shù)

在人工智能技術(shù)的引領(lǐng)下，5G通信技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向也將向智能化靠攏。隨著互聯(lián)網(wǎng)資源的融合，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展有目共睹，在人們?nèi)粘Ｉ钪校悄芗揖?、智能產(chǎn)品的種類(lèi)及功能呈現(xiàn)出多樣化發(fā)展，且不斷地融入到人們的日常生活中，與人們的生活與工作呈現(xiàn)出息息相關(guān)的關(guān)系。例如，與人們的日常家居生活和工作息息相關(guān)的智能家電、手機(jī)及掃地機(jī)器人等智能化產(chǎn)品上，如何將5G技術(shù)充分地融合到智能化產(chǎn)品中，需要結(jié)合設(shè)計(jì)人員的基本化思維，不斷地進(jìn)行研究和探索，加大5G技術(shù)的應(yīng)用層次，滿(mǎn)足多種智能化產(chǎn)品的應(yīng)用與構(gòu)建。并在使用的過(guò)程中，構(gòu)建龐大的應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)。另外，在5G通信技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用中，可通過(guò)提升通信技術(shù)的服務(wù)水平、服務(wù)個(gè)性化水平等，為用戶(hù)營(yíng)造全新、暢通的生活服務(wù)模式。

3.2 多天線(xiàn)傳輸技術(shù)

當(dāng)前，我國(guó)與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比，在多天線(xiàn)傳輸技術(shù)方面仍處于相對(duì)落后的階段，且在技術(shù)的應(yīng)用上相對(duì)落后，其技術(shù)的使用層次及使用流程也沒(méi)有得到進(jìn)一步的完善。在此發(fā)展過(guò)程中，5G通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)以最大化地滿(mǎn)足用戶(hù)使用需求為基準(zhǔn)，最大程度地減少通信使用成本，并提高5G通信技術(shù)的利用率。在此背景下，選擇使用多天線(xiàn)傳輸技術(shù)，不僅能夠提高5G通信技術(shù)的利用效率，同時(shí)能夠擴(kuò)大通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率，并將5G通信技術(shù)逐步地應(yīng)用于社會(huì)生產(chǎn)與發(fā)展中。

3.3 同時(shí)同頻雙全工技術(shù)

對(duì)于通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而言，要以傳輸技術(shù)及其使用效果為主，在一定技術(shù)應(yīng)用程度上，加快5G通信技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，并基于同頻雙全工技術(shù)的應(yīng)用，最大程度地減少由于環(huán)境穩(wěn)定性造成的相關(guān)影響，要以提升頻譜的效率為基礎(chǔ)，將實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程與使用原理結(jié)合起來(lái)，在實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)中，由于該技術(shù)的應(yīng)用程度不高，再加上技術(shù)完善度不足，導(dǎo)致現(xiàn)階段技術(shù)的應(yīng)用范圍相對(duì)狹窄，利用率難以達(dá)到需求。但是，隨著5G通信技術(shù)的日漸成熟，頻譜的利用效率、使用性與穩(wěn)定性也在不斷提升，從而加大了技術(shù)應(yīng)用的可靠性，高效地促進(jìn)了5G通信技術(shù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

4? 結(jié)語(yǔ)

5G通信技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，是社會(huì)通信技術(shù)的應(yīng)用的基本需求，同時(shí)也是滿(mǎn)足用戶(hù)使用需求，提升技術(shù)的可行性的基本保障?？傊?，無(wú)論哪一種技術(shù)，其技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用都要以客戶(hù)需求為基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新性研發(fā)。

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