5G通信技术的应用及关键技术策略分析

杨举文

（中通服建设有限公司，广东 广州 510095）

0 引 言

目前，5G移动通信网络技术能够提供超级容量级别的带宽，在短距离内的数据传输速率可以达到10 Gb/s，是长期演进（Long Term Evolution，LTE）传输速率的100倍。在实现多种网络技术融合使用的目标后，5G通信技术还能够成功打破现有频谱资源存在的局限性，真正做到全频谱通信。在上述内容中，还可以集成多种不同类型的无线接入解决策略，以此为基础，运用5G技术能够为人类社会的发展形成促进作用，形成真正的网络社会，并做到万物互联。基于此，本文针对5G移动通信网络的关键技术做出深入分析，并对5G移动通信网络现行组网策略进行研究，希望能够为同领域工作者提供合理的参考作用[1]。

1 无线通信技术基本概念

现阶段，无线通信技术在实际应用期间已经成功摆脱对传统通信硬件设施的依赖，可以使用电磁波信号完成信息的传递任务。其中，电磁波信号传递方式主要包括两种，即微波通信与卫星通信。常规情况下，微波通信的传播距离相对较短，只能够在几千米范围内保证最终传播效果，想要使用这种方式实现远距离通信，则需要建立足够多的中继站；卫星通信方式属于中继通信，可以将其理解为一种以传统微波通信技术为基础的衍生技术。

2 常用的无线通信技术介绍

2.1 数字信号传输电台

数字电台在执行信息传递任务的过程中，主要应用数字调制功能、前向纠错功能。这种信息传播方式具备通信兼容性好、实时数据传输效率更高、使用以及维护成本更低的优势，同时该技术在恶劣环境中具有非常显著的使用优势。常规情况下，数字电台会采用长波通信方式，所以通信的实际覆盖面积较广，能够有效覆盖方圆数十千米，甚至部分电台可以满足单独城市区域内的所有自由通信需求[2-4]。

2.2 无线网桥技术

无线网桥技术具有较强的综合性特点，是一种将有线网桥技术与无线射频技术进行结合的无线技术。通过有线通信技术完成信息远距离传递任务，再借助微波通信技术完成局域范围内的信息通信任务。目前，视频通信形式变得越发常见，这种通信方式对通信传输速率有着极为严苛的要求，无线网桥通信技术可有效满足视频通信的各方面需求[5]。在此期间，如果需要再次提升通信速率，还可匹配专门的扩频通信技术，达到提升速率的效果。

2.3 卫星通信技术

卫星通信技术需要将人类发射的卫星作为通信中继站，使用无线电技术完成信息的传递，在各个转站之间进行直接通信。人、车、船等处于运动状态时，固有航向信号源出现变向、在行进期间受到颠簸导致信号源出现变向以及目标的大范围移动导致信号源出现变向时，此时信号载体姿态必然会出现变化，如果想要保证通信质量，则需确保证卫星信道的稳定性，面对不同环境中的终端通信设备服务需求，都可以保证实时图像信息、语音信息的传递质量，保证数据传输功能的正常运行。常规情况下，卫星天线面会设计成偏馈或正馈面的反射形式，这种天线外形呈球状，通过这种方式构成抛物面天线，通信效果极佳[6]。

2.4 短波通信技术

短波通信技术可利用短波完成通信任务，因为短波本身频率较高，可以完成对天波信息和地波信息的传递任务。其中，天播信息在传递期间，需要利用电离层完成信息传递任务。环球通信可以借助天波完成通信任务，但是，如果天波传递的反射次数过多，则会导致最终传输质量受到较大影响，同时信号传输频率也会出现更大的波动，不利于信息的稳定传递；地波传输以短波通信技术为主，这种通信范式的工作频率相对较低，但是与天波通信对比具有稳定性优势。

2.5 微波扩频通信技术

微波扩频通信技术的实际应用有着较高的使用要求，并且传输信息所需提供的带宽远大于信息本身带宽。此技术的工作原理为对信息内容进行扩频码处理，然后再传递信息，因此这种扩频码的速率会大于信息本身带宽，这样才会达到扩频的效果。此技术在军事领域中有着广泛的应用，与多媒体通信组网、通信系统之间不会产生直接干扰，同时信息实际覆盖面积更大[7]。

2.6 集群通信技术

该集群通信技术是一项在近几年逐渐发展起来的新兴通信技术，此技术的频谱利用率更高、用户容量更大、抗信号衰减能力更强。

3 无线通信技术在电力通信中的应用

随着无线通信技术的不断发展，小范围内的通信已经投入运营，传统的铺设技术已经被逐渐取代，通信效率取得了非常大的进步，通信成本不断降低，通信形式也越来越多样化。随着江苏电力无线通信技术的不断发展和成熟，其在配电自动化、用电信息采集、源网荷智能控制、充电桩信息采集等业务的应用越来越广，力度越来越大，是未来电力通信发展的重点。应该对电力通信无线网络建设引起足够的重视，加强在资金和技术方面的投入，让电力通信朝着多种方式融合发展的方向前进。为了让电力通信得到更平稳的发展，就应该认真做好相关体制和机制的建设，并对相关行业准则进行进一步的规范，提高对各种资源的利用率。

3.1 提高对安全问题的认识程度

电力通信具有特殊性，在通信安全方面的要求较高。如果无法保证通信安全，则会造成各种不同形式的电力事故，导致电力企业因此出现重大经济损失，同时还会对社会秩序造成十分恶劣的影响。基于此，为妥善处理好通信安全问题，需要以现有的网络通信环境为基础，制定出更具针对性的网络通信安全保障措施，将安全性更高的通信保密技术合理运用到通信中，借此为电力通信提供更为可靠的安全性保障。

例如，为保证电力通信数据安全，可在数据传输期间使用数据加密技术。加密技术又分为对称式加密技术和非对称式加密两种，其中对称式加密技术的使用方式简单，并且操作难度相对较低，所以在现实中的应用频率较高。对于此类通信而言，对加密技术有着较高的安全要求，需要为密钥提供安全保护，避免密钥被泄漏，杜绝信息被破解的情况发生；非对称式加密技术与对称式加密技术的区别在于，这种加密技术具有更加严谨和烦琐的特点，并且在实际使用、操作以及管理方面与对称加密技术均有着十分明显的差别。常规情况下，传统类型的对称式加密技术需在加密和解密环节保证密钥的一致性，而非对称式加密技术则更为复杂，需将公钥与私钥进行配合使用才能够成功解密。其中，公钥用于公开保管，私钥则需要交由个人保管，因此可以将其理解为一种多层加密技术，可以为信息传输提供更为可靠的安全性保障，但是在实际操作和使用过程中较为复杂，比较适用于对网络安全要求较高的领域。

在电力通信技术持续发展的背景下，通信信息规模不断加大，通信速度不断加快，这种发展趋势也对无线通信网络提出较高要求。大数据分析技术因其分析能力和处理能力突出的优势，再加上大数据技术本身具备存储功能，可以更加充分的利用各种数据信息，所以，在现有无线通信网络中有着十分广泛的应用。在使用大数据分析技术对无线通信网络数据安全性进行分析和处理的过程中，需要合理利用大数据技术具有的存储功能，对无线通信网络中包含的大量数据进行针对性处理，并保证数据管理和数据存储的安全性，以此为基础还需要进一步强化对数据存储的虚拟化处理，并将数据存储虚拟化作为一种专门的移动数据处理措施，既能够处理好移动数据在传递过程中存在的安全问题，同时还可以大幅度降低网络运行过程中的成本投入。

3.2 无线通信技术中的WLAN技术

无线通信技术还包含无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）通信技术。此技术同时又被称之为Wi-Fi技术，属于一种无线局域网现代化通信技术手段，能够在在电力通信领域中发挥有效作用。借助该技术可以让传统形式的有线网络或者无线网络正式结合起来，并且还能够兼具无线通信与现代无线通信的大部分功能。在该技术经过较长时间的发展后，现已变得足够成熟，市面上各种不容类型的Wi-Fi通信设备价格相对比较低廉，应用较广。但是，即使技术能够直接在建筑物的内部空间使用，并且信息传输速率能够有效满足小范围空间内的信息传输需求，但是，在电力通信系统中的实际应用会受到外界因素干扰，所以，这种类型的通信技术在电力通信系统中的应用存在一定程度的安全隐患问题，无法有效满足电力通信需求，在实际应用中需要给与足够的关注。

4 结 论

运用更先进的科学技术，可以为社会发展注入一定的动力。5G通信技术作为新时期背景下的新兴技术，将其与传统的2G、3G、4G通信技术进行对比具有十分突出的应用优势。但是，在正式应用过程中同样需要关注到信息安全问题，如NFV通信技术威胁、网络切片技术威胁以及5G通信系统安全威胁等。在面对上述安全问题时，需结合具体情况展开更加细致的考量，并打造更为健全的安全制度，为数据信息提供更为全面的保护。通过这种方式达到提升5G通信技术实际应用效果的最终目的，才能够为通信事业的未来发展奠定良好基础。