5G通信技術(shù)應(yīng)用場景與技術(shù)研究

吳守成

摘要：社會經(jīng)濟和科技的不斷發(fā)展使得移動通信技術(shù)在人們的實際生活中得到了廣泛的應(yīng)用，為人們的實際生活提供了重要便利支持。當(dāng)前，社會范圍內(nèi)出現(xiàn)了5G技術(shù)，文章在闡述5G技術(shù)內(nèi)涵和特點的基礎(chǔ)上，就 5G移動通信關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和具體的社會應(yīng)用進行探究。

關(guān)鍵詞：5G通信技術(shù);應(yīng)用場景;技術(shù)創(chuàng)新

5G是移動電話使用的第五代通信技術(shù)形式，是在4G技術(shù)上發(fā)展起來的一種新型技術(shù)形式，也是是新一代信息通訊發(fā)展的主要方向。和以往的移動通信技術(shù)發(fā)展相比，5G技術(shù)的標(biāo)志性能力指標(biāo)是“Gbps用戶體驗速率”，5G技術(shù)的這種發(fā)展 特點決定了該技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展將會朝著多樣化的方向發(fā)展，應(yīng)用形式和領(lǐng)域也會更加廣泛。在5G技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用下逐漸衍生出了MIMO技術(shù)、SDN技術(shù)、NFV技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)等，對人們的實際生活提供了重要便利。為此，文章結(jié)合實際就5G通信技術(shù)的類型和應(yīng)用場景進行探究。

一、5G通信技術(shù)概述

5G網(wǎng)絡(luò)是指第五代移動網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，該技術(shù)的特點表現(xiàn)為：信息傳輸速度快，提供高達數(shù) Gbps 的峰值速率、超低延遲、巨大容量、統(tǒng)一的用戶體驗。5G通信技術(shù)每秒鐘的峰值傳輸可達數(shù)十GB。作為新一代移動通信技術(shù)，5G通信技術(shù)主要是用于滿足2020年以后的通信需求。從總體上來看，5G網(wǎng)絡(luò)的目的是要使用戶終端始終處于聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)，它將要支持的設(shè)備遠不止智能手機，而是會擴展到未來的智能家居、智能穿戴等設(shè)備。與當(dāng)今4G網(wǎng)絡(luò)使用率相比，5G技術(shù)提供密集而高效的網(wǎng)絡(luò)支持，并且在使用限制上也比4G網(wǎng)絡(luò)大大減少，可以更方便地實現(xiàn)人與物的聯(lián)通。5G通信技術(shù)和4G通信技術(shù)的比較分析如表一所示。

二、 5G通信的關(guān)鍵技術(shù)

（一）新型多天線傳輸技術(shù)

新型多天線傳輸技術(shù)改變了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信的天線布置方法，能夠有效提升天線的利用效率，在現(xiàn)代通信技術(shù)的快速發(fā)展下，頻譜資源不斷減少，人們開始要求在現(xiàn)有的頻譜下提高頻譜的利用率。在這樣的要求下大規(guī)模天線布置陣列被提出，具體如圖一所示。根據(jù)結(jié)構(gòu)圖，發(fā)現(xiàn)LSAS技術(shù)能夠更好地抑制干擾，同時滿足多個用戶端的需求。

（二）大規(guī)模MIMO技術(shù)

大規(guī)模MIMO技術(shù)主要是指一種多入多出技術(shù)，在系統(tǒng)使用的過程中借助多重天線能夠?qū)崿F(xiàn)對無線網(wǎng)絡(luò)信號的同步收發(fā)處理。同時，MIMO技術(shù)在應(yīng)用的時候還可以在不增加頻譜帶寬資源、天線發(fā)射功率的情況下有效提升整個通信系統(tǒng)的信道容量，提高系統(tǒng)信道的資源利用率。在有源天線單元的使用下能夠進一步實現(xiàn)天線垂直方向上的動態(tài)波束賦形（3D MIMO），增強整個通訊系統(tǒng)的覆蓋率。

（三）移動云計算技術(shù)

在移動端設(shè)備的不斷提升下，移動端類型增多，由此對系統(tǒng)軟硬件水平提出了更高的要求。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，移動端設(shè)備將會成為最重要的通訊端，在這樣的背景下怎樣將其更高效的連接到網(wǎng)絡(luò)上成為相關(guān)人員需要思考和解決問題。

移動云計算是一種較新的模式，將其引入到5G系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中能夠打造一個完善的平臺，讓學(xué)生能夠根據(jù)自己的需求來操作有關(guān)數(shù)據(jù)信息。擁有通過網(wǎng)絡(luò)通訊就能夠調(diào)用云端的資源，并有效彌補了單個用戶端資源不足和處理能力薄弱的缺點，實現(xiàn)了高效有效的數(shù)據(jù)使用。

（四）密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

5G移動通信下的密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要是指在一定的范圍內(nèi)來提升整個網(wǎng)絡(luò)的密集度，為整個系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)解決提供重要的方式，從而更好的滿足社會發(fā)展對數(shù)據(jù)信息的需求。密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在5G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的使用表現(xiàn)是采取有效的措施引入更多的低功率節(jié)點，從而有效增強已有數(shù)據(jù)點的熱度，減少系統(tǒng)的使用數(shù)據(jù)盲點問題，提升整個通信系統(tǒng)的容量和資源利用率。另外，在整個系統(tǒng)運行的過程中網(wǎng)絡(luò)密集技術(shù)的使用還能夠有效提升網(wǎng)絡(luò)的靈活性，降低網(wǎng)絡(luò)前期規(guī)劃對整體性能的制約。

（五）軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（SDN）

軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（SDN）是在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程中出現(xiàn)的一種新型網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新架構(gòu)，也是網(wǎng)絡(luò)虛擬化發(fā)展一種重要體現(xiàn)。軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（SDN）在使用的過程中具備分離路由器的集中控制和轉(zhuǎn)發(fā)功能，能夠根據(jù)系統(tǒng)業(yè)務(wù)需求的變化來不斷調(diào)整系統(tǒng)構(gòu)成。

（六）網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化技術(shù)（NFV）

網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化技術(shù)是由電信運營商提出的一種技術(shù)形式，具體是指在標(biāo)準(zhǔn)化IT虛擬化技術(shù)的作用下來來整合和應(yīng)用各類軟硬件問題。網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化技術(shù)是虛擬化技術(shù)的一種體現(xiàn)，在軟件定義的作用下能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)實體虛擬化問題進行不斷探索。網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化技術(shù)的引入打破了傳統(tǒng)電信封閉專用平臺的操作思想，能夠?qū)崿F(xiàn)對網(wǎng)路資源的合理化管理。

三、5G通信技術(shù)應(yīng)用場景

（一）NFV網(wǎng)關(guān)的實現(xiàn)

NFV網(wǎng)關(guān)具體包含云計算平臺、安全網(wǎng)關(guān)、信令網(wǎng)關(guān)、云管理系統(tǒng)等。在云計算平臺的支持下能夠為各類信息的使用提供一個良好的虛擬化運行環(huán)境。NFV網(wǎng)關(guān)在使用的過程中代替了以往的一體化小基站雙向認(rèn)證。在使用的過程中為了避免業(yè)務(wù)虛擬機物理設(shè)備單點失效引發(fā)的業(yè)務(wù)中斷，在具體使用操作的時候可以為每個物理設(shè)備配備完善的冗余備份，從而提升整個系統(tǒng)信息的安全可靠性。

（二）MEC技術(shù)在企業(yè)/校園網(wǎng)中的應(yīng)用

企業(yè)/校園網(wǎng)在對用戶發(fā)起訪問的時候會經(jīng)過MEC服務(wù)器的深度解析數(shù)據(jù)包，在識別業(yè)務(wù)類型之后對其進行處理。在具體使用操作的時候如果識別判定為非本地業(yè)務(wù)模式，則是會將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)發(fā)到核心網(wǎng)站進行處理。

結(jié)束語

綜上所述，5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最大優(yōu)勢在于傳輸速率的提升，對比現(xiàn)今的傳輸速率我們可以發(fā)現(xiàn)它的巨大價值。同時，5G通訊網(wǎng)絡(luò)相對于目前的通訊手段還具備兼容性高的優(yōu)點。在人工智能技術(shù)的發(fā)展下移動端越來越成為信息交流的主要客戶端。在這種情況下為了能夠提升客戶端的應(yīng)用成效需要強化對5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，充分發(fā)揮出5G技術(shù)在大數(shù)據(jù)和人工智能時代的作用。

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