5G通信技術(shù)應(yīng)用場景及關(guān)鍵技術(shù)分析

鄭志恒

摘 要 現(xiàn)代信息技術(shù)在不斷發(fā)展，它已經(jīng)在各個領(lǐng)域得到有效結(jié)合，從而帶動了移動通信行業(yè)的發(fā)展。通信發(fā)展的方向目前是5G通信技術(shù)，對5G的重要無線技術(shù)的分析可以提高應(yīng)用通信技術(shù)的質(zhì)量，提高5G的實(shí)用性和商業(yè)價值。因此，我們可以研究5G通信技術(shù)的應(yīng)用場景和關(guān)鍵技術(shù)，以形成系統(tǒng)的理解，為以后的工作提供理論參考。

關(guān)鍵詞 5G;通信技術(shù);應(yīng)用場景;關(guān)鍵技術(shù)

引言

隨著中國信息技術(shù)的不斷發(fā)展，中國通信技術(shù)的發(fā)展也取得了巨大的成就。從2G技術(shù)向5G通信技術(shù)的發(fā)展不僅為用戶提供了更快的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，還優(yōu)化了通信技術(shù)以確保信息的平穩(wěn)傳輸和處理。隨著5G通信技術(shù)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，各通信公司應(yīng)加強(qiáng)對5G通信技術(shù)使用場景的管理，最大限度地提高技術(shù)效率，不斷促進(jìn)5G技術(shù)的發(fā)展，為國民經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。因此，本文主要分析5G通信技術(shù)的應(yīng)用場景和主要技術(shù)，探索5G通信技術(shù)的各個層面，并分析其發(fā)展趨勢。

15G通信技術(shù)的特性

5G通信技術(shù)具有三大特性：高速率、大容量、低時延。

高速率是用戶在5G中可以感覺到的最直觀的體驗(yàn)，極高的互聯(lián)網(wǎng)速度可以為用戶提供快速下載和上傳應(yīng)用，觀看3D和4K視頻不再是問題，游戲體驗(yàn)也大大提高。AR /R游戲發(fā)展迅速，并與傳統(tǒng)游戲競爭。5G的另一個特點(diǎn)是頻率高。高頻受波長限制，因此要實(shí)現(xiàn)5G高頻，必須結(jié)合天線陣列和相關(guān)技術(shù)來開發(fā)大型天線，以補(bǔ)償高頻通信的有限傳播。

5G大容量功能在物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、智能城市和實(shí)時物流跟蹤中發(fā)揮著重要作用。

低延遲游戲、視頻、直播、車輛互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制和其他應(yīng)用程序等要求比較高的實(shí)時應(yīng)用程序提供了無數(shù)種可能性，因?yàn)?G提供了可靠且非常低的延遲。

25G通信技術(shù)的應(yīng)用場景分析

2.1 宏覆蓋增強(qiáng)應(yīng)用場景

在擴(kuò)大5G通信技術(shù)的宏覆蓋范圍的應(yīng)用場景中，多數(shù)是低頻范圍，覆蓋范圍很廣，覆蓋半徑可以達(dá)到幾公里甚至更長。另外，在場景應(yīng)用中，該技術(shù)可以觀察測量到用戶與基站之間的路損量差異較大，這也是信噪比差異較大的重要原因。在實(shí)際施工中，經(jīng)常在宏站部署大量天線，并且在應(yīng)用場景中使用非正交傳輸，新的調(diào)制和編碼以及大規(guī)模天線技術(shù)來改善宏覆蓋范圍。無論您是結(jié)合使用上述三種方法還是單獨(dú)使用上述三種方法，它們都顯示出良好的效果并且非常適用。

2.2 大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)

5G通信技術(shù)可以支持?jǐn)?shù)十億個設(shè)備和數(shù)萬億條消息，這些消息可以被安全可靠地處理并路由到其他設(shè)備。同時，5G通信技術(shù)在大型物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用可以確保數(shù)據(jù)和交互的安全性，處理設(shè)備數(shù)據(jù)并執(zhí)行任務(wù)，還可以支持與離線設(shè)備交互的應(yīng)用程序。在5G通信技術(shù)的研發(fā)中，為了確保技術(shù)的實(shí)用價值，運(yùn)營商應(yīng)從經(jīng)濟(jì)角度考慮技術(shù)并合理控制運(yùn)營成本，以免因使用成本高昂而難以推廣技術(shù)。

2.3 高可靠性和低延遲

5G通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)等待時間可以達(dá)到幾毫秒，網(wǎng)絡(luò)的可靠性可以達(dá)到工業(yè)控制的水平，因此最好將其應(yīng)用于工業(yè)控制，智能汽車控制和遠(yuǎn)程醫(yī)療圖像領(lǐng)域。同時，5G有助于升級現(xiàn)有服務(wù)，根據(jù)高帶寬和低延遲的特性創(chuàng)建新服務(wù)，并保證相關(guān)服務(wù)，如VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）、AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）、CloudVR/AR、高清直播、CloudPC、Smartoffice（智能辦公）等。

35G通信技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)分析

3.1 大規(guī)模MIMO的核心技術(shù)

大規(guī)模MIMO的核心技術(shù)主要用于配置發(fā)射器和接收器天線系統(tǒng)，并且可以用來提高數(shù)據(jù)容量和改善用戶體驗(yàn)。大規(guī)模MIMO關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用的擴(kuò)展允許控制天線的數(shù)量從數(shù)十個增加到數(shù)百個，并且還將具有用于移動設(shè)備的接收系統(tǒng)與傳統(tǒng)的MIMO技術(shù)相比，大規(guī)模MIMO技術(shù)的使用具有某些優(yōu)勢。首先，大規(guī)模技術(shù)可以提高能源效率，以確保合理使用高頻譜。其次，大規(guī)模技術(shù)可以通過簡單地預(yù)測和避免信號的噪聲干擾來解決和控制噪聲干擾問題。最后，大規(guī)模技術(shù)可以達(dá)到同時服務(wù)更多用戶，發(fā)送信號以滿足不同用戶需求以及提高服務(wù)水平的目標(biāo)[1]。

3.2 無線網(wǎng)絡(luò)

無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要用于SDN和NFV，它們在工作的某些階段對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行虛擬化，SDN執(zhí)行命令和管理功能，降低5G網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性并改善網(wǎng)絡(luò)的自我管理功能。同時，技術(shù)人員可以采取必要的步驟來更改路由器的相應(yīng)參數(shù)，從而增加了總體靈活性。NFV是一種網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化技術(shù)，可以使用虛擬機(jī)技術(shù)執(zhí)行IT虛擬化處理，以開發(fā)應(yīng)用程序，適應(yīng)不斷變化的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)要求并及時配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)置和結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變和提高整體服務(wù)能力。最后，得益于云計(jì)算技術(shù)的支持，獨(dú)立的物理服務(wù)器用于部署整個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在運(yùn)行過程中減少5G網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載，加速網(wǎng)絡(luò)的整體部署并及時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有缺陷以進(jìn)行后續(xù)監(jiān)控。為網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代化提供了基礎(chǔ)并創(chuàng)造了條件[2]。

3.3 超高密度網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

該方法的實(shí)現(xiàn)可以基于增加基站的密度，特別是在一定程度上增加小型基站的部署，有效地提高了頻率復(fù)用效率，形成了完整的通信系統(tǒng)。這項(xiàng)技術(shù)主要由兩部分組成：一個是無線物理技術(shù)，另一個是虛擬層技術(shù)。第一個包括多址技術(shù)、編碼技術(shù)和MAC技術(shù)。這些技術(shù)的應(yīng)用顯著改善了5G網(wǎng)絡(luò)頻譜帶寬的使用，還提高了網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)的信號強(qiáng)度，以滿足在各種情況下的通信需求，消除了的通信區(qū)域的盲點(diǎn)并擴(kuò)大了網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，增加了5G通信系統(tǒng)的容量，使5G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出立體化的特征。虛擬級技術(shù)是指使用單級物理網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建多級虛擬網(wǎng)絡(luò)，虛擬網(wǎng)絡(luò)的主要平臺是宏基站，它負(fù)責(zé)虛擬級別的團(tuán)隊(duì)管理，以達(dá)到有效管理的目的。借助虛擬層支持，技術(shù)人員可以實(shí)時管理單個運(yùn)營商和多個運(yùn)營商，以實(shí)現(xiàn)對5G網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)控制。運(yùn)營商可以根據(jù)業(yè)務(wù)類型和用戶的實(shí)際需求靈活定制網(wǎng)絡(luò)配置，避免資源分配不合理的問題，提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，確保通信服務(wù)的質(zhì)量和效率。

4結(jié)束語

5G通信系統(tǒng)通俗地來說就是4G通信系統(tǒng)的升級，基于傳輸和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的突破性發(fā)現(xiàn)，主要方法是最大化傳輸和增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)資源利用率，在傳統(tǒng)通信技術(shù)中提高效率并找到可重用性。雖然存在尚未確認(rèn)和尚未解決的問題，但是只要技術(shù)人員繼續(xù)努力，就可以實(shí)現(xiàn)5G通信系統(tǒng)的實(shí)用性和商業(yè)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 邵逸杰.5G通信技術(shù)應(yīng)用場景及關(guān)鍵技術(shù)分析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2020（14）：69-70.

[2] 黨建軍，楊玉霞.5G通信技術(shù)的應(yīng)用場景和關(guān)鍵技術(shù)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2020（9）：11-12.