5G通信技術(shù)應(yīng)用場景和關(guān)鍵技術(shù)

文/劉振宇

5G通信技術(shù)較4G通信技術(shù)不同的是：其傳輸速率不僅得到了有效的提升，而且連接設(shè)備的密度也在逐漸的提高，這樣就大大提高了用戶的體驗(yàn)。因此，為了實(shí)現(xiàn)5G技術(shù)的全方位覆蓋，不斷的滿足日益增長的移動業(yè)務(wù)量需求，就應(yīng)加大對5G技術(shù)應(yīng)用場景以及關(guān)鍵技術(shù)的分析力度，確保充分的發(fā)揮出5G技術(shù)的應(yīng)用性能，以此就能實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物的良好溝通。本文就針對5G通信技術(shù)應(yīng)用場景和關(guān)鍵技術(shù)展開具體的分析與討論。

1 5G的應(yīng)用場景

1.1 增強(qiáng)型移動寬帶

增強(qiáng)型移動寬帶主要就是指：需要在4G的基礎(chǔ)上，來確保滿足熱點(diǎn)地區(qū)的高容量需求。其的使用更加注重用戶的個(gè)性化體驗(yàn)，并且具備更好的體驗(yàn)性能，確保人與人之間實(shí)現(xiàn)良好的通信。因此，5G技術(shù)的使用，就是要在滿足4G基本需求的基礎(chǔ)上，來提高網(wǎng)絡(luò)速度，增強(qiáng)用戶體驗(yàn)。

1.2 超高可靠與低時(shí)延通信

1.3 大規(guī)模機(jī)器類通信

大規(guī)模機(jī)器類通信主要就是實(shí)現(xiàn)物與物之間的需求，其主要應(yīng)用于：環(huán)境監(jiān)測、智能農(nóng)業(yè)、森林防火以及智慧城市等領(lǐng)域，確保其朝著更加智能化與現(xiàn)代化的方向發(fā)現(xiàn)。而5G技術(shù)的使用，實(shí)現(xiàn)了各項(xiàng)數(shù)據(jù)的有效交流，這樣就能在一定程度上降低成本的消耗，確保提高社會的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。

1.4 機(jī)器間通信場景

5G技術(shù)的應(yīng)用場景不僅體現(xiàn)在大規(guī)模機(jī)器類通信方面，而且還體現(xiàn)在機(jī)器間通信場景方面。就針對當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展而言，其還面臨著許多問題，而最大的問題就在于巨量終端數(shù)據(jù)的支持能力層面，且對各個(gè)機(jī)器終端的運(yùn)行質(zhì)量具有較高的要求。此外，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷更新與發(fā)展，其在各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用范圍也在不斷的擴(kuò)大。其中，在具體應(yīng)用中，主要運(yùn)用三種技術(shù)：

（1）控制信令優(yōu)化技術(shù)。

（2）非正交傳輸技術(shù)。

（3）窄帶傳輸技術(shù)。

非正交傳輸技術(shù)的使用可以支持多種終端在同一時(shí)間共同使用無線資源，這樣就能有效的減少控制信令的開銷。

1.5 超密集部署

5G技術(shù)的應(yīng)用一般都與超密集部署有聯(lián)系。譬如：5G技術(shù)可以應(yīng)用在購物商場方面，也可以應(yīng)用在辦公室以及會議大廳方面。但是，5G技術(shù)無論應(yīng)用在哪個(gè)場景，其體驗(yàn)速率都應(yīng)達(dá)到1G以上，這也在一定程度上表明了通信用戶的密度空間一般較大。其中，可以根據(jù)應(yīng)用范圍將超密集應(yīng)用場景分為不同的小區(qū)，主要分為三種類型：

竹溪街在火車站附近。坐在竹溪街就能聽到火車進(jìn)站的聲音。從他家里出來，十分鐘就到了火車站。濱湖站是大站，也是老站，據(jù)說是一九二二年修建的。小時(shí)候，他覺得這廣場老大老大的，廣場上見不到幾個(gè)人，現(xiàn)在看這廣場太小了，尤其是火車進(jìn)站，車站出口，人就起了堆，要想找人，只能在人縫中瞅來瞅去，盯著一個(gè)個(gè)人看。何牦坐在一塊水泥板上，那塊水泥板剛好對著濱湖車站的出口，不管南來也好，北往也好，只要有火車進(jìn)站，只要有人出站，神經(jīng)就高度緊張，怕錯(cuò)過時(shí)機(jī)，接不到歐陽橘紅。

（1）宏小區(qū)。

（2）微小區(qū)。

（3）毫微小區(qū)。

不同小區(qū)由于性能特點(diǎn)不同，其信號發(fā)射頻率也就存在較大的差異。但是，在具體應(yīng)用時(shí)，可以主要使用以下三種技術(shù)，即：

（1）虛擬小區(qū)技術(shù)。

（2）無線回傳技術(shù)。

（3）新型調(diào)制編碼技術(shù)。

而為了有效的避免信號之間的相互干擾，通常依靠高頻通信來提高用戶的使用效率，以此來確保提高信號的傳輸質(zhì)量。

1.6 宏覆蓋增強(qiáng)應(yīng)用場景

5G技術(shù)在宏覆蓋增強(qiáng)應(yīng)用方面，主要的運(yùn)行頻段為低頻頻段。但是，對于宏小區(qū)而言，其一般覆蓋的范圍較廣，這樣就到最后用戶到基站之間的路損量差異化較為明顯，久而久之就會增大能量消耗，以此也就會提高相應(yīng)的信噪比。因此，為了有效的解決這一問題，提高信號傳輸?shù)目煽啃院桶踩裕覀兛稍诤暾旧喜荚O(shè)大量的天線，確保實(shí)現(xiàn)信號的良好傳輸與接收。而在具體應(yīng)用時(shí)，也主要采用三種技術(shù)，即：

（1）非正交傳輸技術(shù)。

（2）新型調(diào)制編碼技術(shù)。

（3）規(guī)模加大的天線技術(shù)。

而在具體應(yīng)用時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況，良好的使用此三種技術(shù)，必要時(shí)，可相互交叉使用這三中技術(shù)，確保能夠充分的發(fā)揮出三種技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。

2 5G的關(guān)鍵技術(shù)

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷更新與發(fā)展，5G技術(shù)得到了迅速的更新與發(fā)展，且在各個(gè)行業(yè)都都到了較為廣泛的應(yīng)用，其不僅傳輸速度較快，而且信號傳輸質(zhì)量還較高。而通過對5G關(guān)鍵技術(shù)的分析與了解，可以在一定程度上有效的幫助我們認(rèn)識到5G技術(shù)的應(yīng)用性能和關(guān)鍵點(diǎn)，確保充分的發(fā)揮出5G技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，不斷的給人們的生活提供服務(wù)，以此來有效的促進(jìn)我國通信行業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展。下面，就針對5G的關(guān)鍵技術(shù)展開具體的分析與討論。

2.1 高頻段通信

就針對傳統(tǒng)的工作頻段而言，其主要集中在3GHz以下，這樣就會無法滿足頻譜資源的高使用需求。而對于高頻段通信而言，其不僅頻譜資源較為豐富，而且還能實(shí)現(xiàn)短距離通信，這樣就減少了不必要的能源消耗和實(shí)現(xiàn)了成本的有效節(jié)約。此外，高頻段通信還支持5G技術(shù)，且具有較高的傳輸效率。因此，高頻段通信也將成為未來通信行業(yè)的主要發(fā)展趨勢。其中，高頻段通信的主要優(yōu)點(diǎn)為：

（1）具有較為充足的帶寬資源，這樣就能滿足人們的高資源需求，有效的解決了網(wǎng)絡(luò)堵塞以及卡頓的現(xiàn)象。

（2）小型化的天線和設(shè)備。

傳統(tǒng)的頻段通信技術(shù)，需要依靠較大的通信設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交流，這樣就會在一定程度上增大了數(shù)據(jù)的通信壓力。而高頻段通信的使用就能有效的避免出現(xiàn)這一現(xiàn)象，只需使用較小的通信設(shè)備就能實(shí)現(xiàn)端到端的交流。但是，高頻段通信在實(shí)際的應(yīng)用過程中，還存在著：傳輸距離短、易受環(huán)境影響等忒單。因此，在后續(xù)的研發(fā)工作中，就應(yīng)注重對其性能的改善，確保充分的發(fā)揮出其的應(yīng)用有效性。

2.2 終端直通技術(shù)

就針對現(xiàn)有的通信系統(tǒng)而言，其設(shè)備之間的通信主要就是通過無線通信運(yùn)營商進(jìn)行控制，但是隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量的不斷增加，將會出現(xiàn)較大的需求量，對于業(yè)務(wù)量的損害也將加大。因此，傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足當(dāng)前社會的大數(shù)據(jù)需求。而中斷直通技術(shù)就能實(shí)現(xiàn)端到端的直接通信，由于通信距離較短，就能減少不必要的時(shí)間消耗，確保提高通信傳輸效率。在未來的發(fā)展過程中，每個(gè)用戶都能在節(jié)點(diǎn)發(fā)送或者接收信號，用戶之可以共享硬件資源，不再需要依靠中間實(shí)體進(jìn)行傳播，這樣就大大提高了信息傳輸?shù)男省?/p>

2.3 新型多址技術(shù)

隨著業(yè)務(wù)量需求的不斷加大，對無線設(shè)備的傳輸效率也就提出了更高的要求。而新型多址技術(shù)的使用，其在發(fā)送端通過采用非正式發(fā)送的方式，來實(shí)現(xiàn)干擾信息的主動引入，這樣就能在接收端實(shí)現(xiàn)正確的解調(diào)，確保提高信息傳輸?shù)男省６诰唧w的使用過程中，可以將一個(gè)資源分配給多個(gè)用戶，實(shí)現(xiàn)信息資源的共享。

2.4 超密集網(wǎng)絡(luò)

互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來，人們可以足不出戶的了解外部環(huán)境信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的溝通與交流。因此，互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)也主要集中在室內(nèi)和熱點(diǎn)地區(qū)。而5G技術(shù)的使用就應(yīng)確保減少熱點(diǎn)地區(qū)的半徑，確保滿足人們對數(shù)據(jù)的需求量。其中，超密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，不僅具有較靈活的網(wǎng)絡(luò)部署，而且還具備較大的系統(tǒng)容量，其的使用就能有效的解決信息傳輸量大等問題。因此，基于終端能力來提升整個(gè)移動性能也將是未來超密集網(wǎng)絡(luò)的重要研究方向。

2.5 新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

當(dāng)前所使用的主要網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為網(wǎng)絡(luò)扁平化架構(gòu)，其的使用不僅可以降低維護(hù)成本，而且還能減少系統(tǒng)的時(shí)延。而隨著5G時(shí)代的快速到來，未來將主要以C-RAN接入網(wǎng)架構(gòu)為主，主要就是通過運(yùn)用低成本的高速光傳輸，來實(shí)現(xiàn)無線信號的有效傳輸，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建相應(yīng)的基站服務(wù)區(qū)域，確保能夠?qū)⒎綀A百里的無線信號接入到系統(tǒng)中，以此來有效的提高頻譜的效率。

3 結(jié)論

不斷的研究與分析5G技術(shù)的應(yīng)用場景和關(guān)鍵技術(shù)，對于促進(jìn)5G技術(shù)的高效使用以及不斷的提高人們的用戶體驗(yàn)，為人們提供更加優(yōu)質(zhì)化的服務(wù)都具有至關(guān)重要的作用。因此，我們應(yīng)首先認(rèn)識與了解5G的應(yīng)用場景，進(jìn)而從高頻段通信、終端直通技術(shù)、新型多址技術(shù)、新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、超密集網(wǎng)絡(luò)五個(gè)方面實(shí)現(xiàn)對5G關(guān)鍵技術(shù)的分析，確保充分的發(fā)揮出5G技術(shù)的應(yīng)用性能，有效的滿足日益增長的業(yè)務(wù)量需求，提高用戶的體驗(yàn)，確保實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間的智能互聯(lián)，以此來有效的提高人們的生活水平。