5G通信技术应用场景和关键技术

文/刘振宇

5G通信技术较4G通信技术不同的是：其传输速率不仅得到了有效的提升，而且连接设备的密度也在逐渐的提高，这样就大大提高了用户的体验。因此，为了实现5G技术的全方位覆盖，不断的满足日益增长的移动业务量需求，就应加大对5G技术应用场景以及关键技术的分析力度，确保充分的发挥出5G技术的应用性能，以此就能实现人与人、人与物、物与物的良好沟通。本文就针对5G通信技术应用场景和关键技术展开具体的分析与讨论。

1 5G的应用场景

1.1 增强型移动宽带

增强型移动宽带主要就是指：需要在4G的基础上，来确保满足热点地区的高容量需求。其的使用更加注重用户的个性化体验，并且具备更好的体验性能，确保人与人之间实现良好的通信。因此，5G技术的使用，就是要在满足4G基本需求的基础上，来提高网络速度，增强用户体验。

1.2 超高可靠与低时延通信

1.3 大规模机器类通信

大规模机器类通信主要就是实现物与物之间的需求，其主要应用于：环境监测、智能农业、森林防火以及智慧城市等领域，确保其朝着更加智能化与现代化的方向发现。而5G技术的使用，实现了各项数据的有效交流，这样就能在一定程度上降低成本的消耗，确保提高社会的经济发展水平。

1.4 机器间通信场景

5G技术的应用场景不仅体现在大规模机器类通信方面，而且还体现在机器间通信场景方面。就针对当前物联网的发展而言，其还面临着许多问题，而最大的问题就在于巨量终端数据的支持能力层面，且对各个机器终端的运行质量具有较高的要求。此外，随着物联网技术的不断更新与发展，其在各个行业的应用范围也在不断的扩大。其中，在具体应用中，主要运用三种技术：

（1）控制信令优化技术。

（2）非正交传输技术。

（3）窄带传输技术。

非正交传输技术的使用可以支持多种终端在同一时间共同使用无线资源，这样就能有效的减少控制信令的开销。

1.5 超密集部署

5G技术的应用一般都与超密集部署有联系。譬如：5G技术可以应用在购物商场方面，也可以应用在办公室以及会议大厅方面。但是，5G技术无论应用在哪个场景，其体验速率都应达到1G以上，这也在一定程度上表明了通信用户的密度空间一般较大。其中，可以根据应用范围将超密集应用场景分为不同的小区，主要分为三种类型：

竹溪街在火车站附近。坐在竹溪街就能听到火车进站的声音。从他家里出来，十分钟就到了火车站。滨湖站是大站，也是老站，据说是一九二二年修建的。小时候，他觉得这广场老大老大的，广场上见不到几个人，现在看这广场太小了，尤其是火车进站，车站出口，人就起了堆，要想找人，只能在人缝中瞅来瞅去，盯着一个个人看。何牦坐在一块水泥板上，那块水泥板刚好对着滨湖车站的出口，不管南来也好，北往也好，只要有火车进站，只要有人出站，神经就高度紧张，怕错过时机，接不到欧阳橘红。

（1）宏小区。

（2）微小区。

（3）毫微小区。

不同小区由于性能特点不同，其信号发射频率也就存在较大的差异。但是，在具体应用时，可以主要使用以下三种技术，即：

（1）虚拟小区技术。

（2）无线回传技术。

（3）新型调制编码技术。

而为了有效的避免信号之间的相互干扰，通常依靠高频通信来提高用户的使用效率，以此来确保提高信号的传输质量。

1.6 宏覆盖增强应用场景

5G技术在宏覆盖增强应用方面，主要的运行频段为低频频段。但是，对于宏小区而言，其一般覆盖的范围较广，这样就到最后用户到基站之间的路损量差异化较为明显，久而久之就会增大能量消耗，以此也就会提高相应的信噪比。因此，为了有效的解决这一问题，提高信号传输的可靠性和安全性，我们可在宏站上布设大量的天线，确保实现信号的良好传输与接收。而在具体应用时，也主要采用三种技术，即：

（1）非正交传输技术。

（2）新型调制编码技术。

（3）规模加大的天线技术。

而在具体应用时，应根据具体情况，良好的使用此三种技术，必要时，可相互交叉使用这三中技术，确保能够充分的发挥出三种技术的应用价值。

2 5G的关键技术

随着互联网技术的不断更新与发展，5G技术得到了迅速的更新与发展，且在各个行业都都到了较为广泛的应用，其不仅传输速度较快，而且信号传输质量还较高。而通过对5G关键技术的分析与了解，可以在一定程度上有效的帮助我们认识到5G技术的应用性能和关键点，确保充分的发挥出5G技术的应用价值，不断的给人们的生活提供服务，以此来有效的促进我国通信行业和互联网行业的快速稳定发展。下面，就针对5G的关键技术展开具体的分析与讨论。

2.1 高频段通信

就针对传统的工作频段而言，其主要集中在3GHz以下，这样就会无法满足频谱资源的高使用需求。而对于高频段通信而言，其不仅频谱资源较为丰富，而且还能实现短距离通信，这样就减少了不必要的能源消耗和实现了成本的有效节约。此外，高频段通信还支持5G技术，且具有较高的传输效率。因此，高频段通信也将成为未来通信行业的主要发展趋势。其中，高频段通信的主要优点为：

（1）具有较为充足的带宽资源，这样就能满足人们的高资源需求，有效的解决了网络堵塞以及卡顿的现象。

（2）小型化的天线和设备。

传统的频段通信技术，需要依靠较大的通信设备才能实现数据的交流，这样就会在一定程度上增大了数据的通信压力。而高频段通信的使用就能有效的避免出现这一现象，只需使用较小的通信设备就能实现端到端的交流。但是，高频段通信在实际的应用过程中，还存在着：传输距离短、易受环境影响等忒单。因此，在后续的研发工作中，就应注重对其性能的改善，确保充分的发挥出其的应用有效性。

2.2 终端直通技术

就针对现有的通信系统而言，其设备之间的通信主要就是通过无线通信运营商进行控制，但是随着数据业务量的不断增加，将会出现较大的需求量，对于业务量的损害也将加大。因此，传统的通信系统已经无法满足当前社会的大数据需求。而中断直通技术就能实现端到端的直接通信，由于通信距离较短，就能减少不必要的时间消耗，确保提高通信传输效率。在未来的发展过程中，每个用户都能在节点发送或者接收信号，用户之可以共享硬件资源，不再需要依靠中间实体进行传播，这样就大大提高了信息传输的效率。

2.3 新型多址技术

随着业务量需求的不断加大，对无线设备的传输效率也就提出了更高的要求。而新型多址技术的使用，其在发送端通过采用非正式发送的方式，来实现干扰信息的主动引入，这样就能在接收端实现正确的解调，确保提高信息传输的效率。而在具体的使用过程中，可以将一个资源分配给多个用户，实现信息资源的共享。

2.4 超密集网络

互联网时代的到来，人们可以足不出户的了解外部环境信息，实现数据信息的沟通与交流。因此，互联网时代的数据业务也主要集中在室内和热点地区。而5G技术的使用就应确保减少热点地区的半径，确保满足人们对数据的需求量。其中，超密集网络技术，不仅具有较灵活的网络部署，而且还具备较大的系统容量，其的使用就能有效的解决信息传输量大等问题。因此，基于终端能力来提升整个移动性能也将是未来超密集网络的重要研究方向。

2.5 新型网络架构

当前所使用的主要网络架构为网络扁平化架构，其的使用不仅可以降低维护成本，而且还能减少系统的时延。而随着5G时代的快速到来，未来将主要以C-RAN接入网架构为主，主要就是通过运用低成本的高速光传输，来实现无线信号的有效传输，并在此基础上构建相应的基站服务区域，确保能够将方圆百里的无线信号接入到系统中，以此来有效的提高频谱的效率。

3 结论

不断的研究与分析5G技术的应用场景和关键技术，对于促进5G技术的高效使用以及不断的提高人们的用户体验，为人们提供更加优质化的服务都具有至关重要的作用。因此，我们应首先认识与了解5G的应用场景，进而从高频段通信、终端直通技术、新型多址技术、新型网络架构、超密集网络五个方面实现对5G关键技术的分析，确保充分的发挥出5G技术的应用性能，有效的满足日益增长的业务量需求，提高用户的体验，确保实现人与人、人与物、物与物之间的智能互联，以此来有效的提高人们的生活水平。