5G通信技术应用场景及关键技术探讨

摘 要：当前随着我国社会信息化技术的高速发展，通信技术被广泛应用于生产生活中的方方面面，通信技术的稳定效率也受到了人们的重点关注。5G通信作为我国大力发展的新型技术，其具备较多的应用推广优势，相关技术人员需要对5G技术进行不断的研发，以便提升其使用效率。文章首先介绍了5G网络的信息化特点，其次分析了5G通信应用场景及其中的关键技术，为相关企业提供科学合理的参考依据。

关键词：通信技术;应用场景;关键技术

一、 引言

随着我国人口密度及通信质量性能需求的增加，通信技术的发展脚步也不断加快，作为支撑物联网、移动互联网的重要基础，通信技术的重要性不言而喻。目前，我国即便已经大规模普及了4G网络，但是5G通信网络的建设有助于实现社会的高度融合、智能化，大大优化资源的利用效率，其中5G通信技术的应用需要匹配不同场景的质量性能需要，考虑到领域、场景类别的不同，这也会导致不同的技术问题，因此，5G通信技术的完善与创新对于通信产业的进步就显得亟不可待。

二、 5G网络特点分析

传统的无线通信网络难以适应当前人们不断提升的通信质量需求，通信技术就必须进行不断的性能优化、创新改造，这样才能提升用户的使用满意度。5G无线网络技术相对于以往常见的2G/3G/4G通信技术而言，其不仅继承了其中的便捷性等优点，并且充分考虑了先进的技术手段，加快了信息传输的容量与效率。作为被市场通信建设上所广泛青睐的技术，保密性技术、多种纳米性优质技术的介入更为丰富了5G通信技术，为此，在网络运行安全方面，5G技术相对于以往的通信技术具有更好的保障性，且5G通信技术表现的更为简便灵活，较少的信息传输能耗。总体来说，5G通信技术的应用优势如下所示，首先是5G通信具有非常高效的数据传输效率，先进化信息技术的应用促使5G技术明显区别于当前的4G网络技术，据有关研究资料表明，5G数据传输速度达到了4G的10倍以上;其次，5G通信技术具有良好的兼容性，5G网络技术平台能够实现2G/3G/4G通信技术的相互兼容，并且能够让多种网络技术相互之间同时运行，WiFi、蓝牙等也能够实现接收，5G通信技术还具备良好的业务扩展潜能，如电子商务的使用安全性就可以通过5G通信技术进行良好的保证。

三、 5G通信技术应用场景

（一）防干扰

防干扰能力是5G通信技术的主要应用场景表现，通过5G通信技术的随机化处理能够实现无线信号的随机化干扰，继而处理其中存在的可干扰信号。5G通信技术可以依赖不同类型的信号交织图案实现所需要的信号交织，这主要发生在信道编码之后，同样，该技术也可以对不同住宅区的不同调频手段实现干扰，在完成交织及编码方法之后，5G通信技术可以对不同住宅区进行不同的信号加扰方式进行干扰。智能化干扰措施管理机制有助于提升用户通信质量需要，能够充分发挥5G通信技术自身的高异构性动态特征及智能化技术特点，干扰过程中值得技术人员重视的是，需要考虑网络特征的适应性，继而以相关网络信息反馈实现有效措施的制定，实时动态化的调整干扰，最终提升网络运行性能。

（二）成本

成本支出是5G通信技术场景应用的主要考虑因素，5G技术得益于多重优势必将得到大规模的发展应用，而就当前的应用场景而言，5G通信技术具备较高的流量消耗成本，为此，在推广过程中，技术人员需要重点分析成本影响因素，尽最大可能降低使用者的资金投入，提升用户的使用舒适性，这样才能够加快5G市场的开发。

四、 5G关键技术探讨

（一）无线传输技术

为有效扩展5G通信业务与市场，技术要发人员需要重点分析其中的无线网络技术、无线通信技术。先进的MIMO技术、密集组网技术等的应用对于无线传输数据稳定性至关重要;对于无线网络技术而言，则需要重点考虑组网技术、SDN架构等。其中，无线传输技术中的MIMO技术是一种常见的多入多出技术手段，利用多重天线对不同无线网络信号进行同时的收获发送，MIMO技术具有十分明显的优点，即可以考虑不扩增频谱带宽和相关信号发射功率的基础上对既有的信道容量进行不断提升，继而充分优化信道的利用效果，MIMO技术是5G通信技术的主要关键技术。4G通信技术则主要采取OFDM技术进行多重天线技术的发展，促使通道容量从2T2R逐步扩增为8T8R，而既有天线数量的增加，则能够在原有的空间基础上对各相互之间独立的空间数据进行支撑，最终实现频谱利用率的优化，匹配5G通信技术的运行速率与稳定性。相关理论研究表明信道容量与天线数量两者之间呈正比例关系，MIMO技术的整体实现应用需要充分依赖对天线技术的部署，当前有源天线单元被逐渐应用于通信建设中，而一维或者二维的天线的形态并没有被指定于MIMO技术中，技术人员可以灵活的对不同类型的天线单元进行预编码、组合工作，这样可以赋形于不同天线所接受的垂直动态波，如3DMIMO技术，该技术能够高效提升不同使用者在高层建筑多重分布情况下的通信信号覆盖范围、通信系统的吞吐效果。为此，3DMIMO方法能够在基站附近对天线数量单元、端口进行部署，实现大规模MIMO技术的应用。

除此之外，密集组网技术也是5G无线传输中的关键技术。先进的无线接入技术、无线传输技术被广泛的引进导致5G通信技术网络需要具备多层次覆盖异构特征，密集组网技术的应用就显得极其重要，提升基站布置密度可以实现密集组网技术，尤其是大规模的布置小型基站，对于频率复用密度的提升具有十分明显的效果，微基站的市场份额也在逐步扩大，目前行业容量已经达到了上千亿，我国既有基站规模数量也已经达到了上百万个，且微基站市场数量在不久的将来将达到基站数量的数十倍，为此，未来的基站距离将会更短，密度将会更大。

（二）无线网络技术

作为无线网络技术中常见的技术，新型网络架构（软件定义网络SDN技术）主要用于实现网络的虚拟化，其通过对路由器相关功能（转发、控制）进行分离，表现出相对独立的功能性决策，相对于以往的信息架构来说，考虑到通信业务规模的扩增及相关扩展，则往往需要对路由器、防火墙等网络设备进行不断修改，这显著增加了工作成本。在移动互联网瞬息万变的业务环境下，网络的灵活性和敏捷性比其高稳定与高性能更为关键。

网络功能虚拟化（NFV），是由电信运营商联盟最早提出的，旨在利用标准的IT虚拟化技术解决整合和操作日趋复杂的硬件设备等问题。它是基于大型共享的OTS服务器，利于软件定义的方式，对网络实体的虚拟化运用进行探索。而在NFV之中使用虚拟机技术就是虚拟化技术的一种。建立在NFV基础上的虚拟机部署成本比较低，并且能够快速地适应网络需求的变化。有了云计算与虚拟化的支持，那些冗余的服务器就能够在独立的物理服务器上进行部署，这样不仅仅是能进行并行处理，有效满足网络峰值的需求，同时还可以从网络需求出发对资源进行随时释放，在部署上更加方便，也有助于故障管理，能够实现快速升级，进而更加快速地满足市场的需求。NFV技术的引入，颠覆了传统电信封闭专用平台的思想，同时引入灵活的弹性资源管理理念。我们有理由相信在未来的无线网中，NFV技术将会有很大的发展空间。

五、 小结

总而言之，无线网络将会随着社会信息建设而不断创新发展，作为应用优势十分明显的5G通信技术，其具备覆盖范围广、连接功率能耗低、延时较低、安全可靠的技术特点，而天线阵列的大规模应用、密集组网架构、SDN/NFV技术、窄带波赋形技术等关键技术的介入，充分优化现在的4G无线通信技术，提升不同用户类型的体验速率，并保证在多种场景下的一致性服务，最终促进整个通信行业的建设。

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作者简介：宗琰，南京嘉环科技股份有限公司。