5G網(wǎng)絡關鍵技術及應用場景研究

陳旋

摘要：5G網(wǎng)絡發(fā)展趨勢是形成融合化、靈活化、智能化的網(wǎng)絡。未來5G將重點滿足增強型移動寬帶、超高可靠與低時延、大規(guī)模機器類通信等重要應用場景下多樣化的業(yè)務需求，將采用大規(guī)模天線陣列、超密集異構組網(wǎng)、新型多址和終端直通技術等核心技術，通過新空口和4G演進兩條技術路線，實現(xiàn)超高的用戶體驗速率，滿足日益增長的移動業(yè)務流量需求。

關鍵詞：5G網(wǎng)絡;關鍵技術;應用場景;研究

隨著人類信息化進程的不斷加速，移動通訊網(wǎng)絡的用戶數(shù)量和事務呈現(xiàn)爆破式增加趨勢，網(wǎng)絡技術迎來了新的發(fā)展機遇和應戰(zhàn)。與傳統(tǒng)的4G網(wǎng)絡相比，5G網(wǎng)絡高帶寬接入的能力，能夠在所有聯(lián)網(wǎng)設備完成互聯(lián)，并支撐低成本和大規(guī)模的中介管理，能夠有效地滿足人類交流的需要，遠程控制和企業(yè)管理在當時社會局勢下。例如，5G網(wǎng)絡技術可使用于醫(yī)療保健、智能通訊、遠程教育、物聯(lián)網(wǎng)事務處理等范疇，降低人工成本，提高上述范疇的工作質(zhì)量和功率。綜上所述，研究5G網(wǎng)絡的關鍵技術和使用場景具有重要意義。

一、5G網(wǎng)絡關鍵技術概述

1.智能化技術

智能技術是5G網(wǎng)絡中最重要、最重要的技術。隨著科學技術的發(fā)展，越來越多的智能產(chǎn)品被用于人類的生活和工作中。為了幫助人們更便利高效的處理這些智能產(chǎn)品，5G網(wǎng)絡使用了許多的智能技術。例如，因為聯(lián)接云平臺上的各種智能產(chǎn)品，5G網(wǎng)絡之間建立一個巨大的數(shù)據(jù)庫根據(jù)云平臺的智能產(chǎn)品，和數(shù)據(jù)庫將根據(jù)智能產(chǎn)品的改變做出相應的調(diào)整，然后滿足人類的需求處理和使用智能產(chǎn)品在最大的程度上。

2.多天線傳輸技術

目前，我國5G網(wǎng)絡的研制已取得突破性進展，但天線傳輸技術已成為限制5G網(wǎng)絡大規(guī)模推廣和使用的技術瓶頸。為了更好地操控前期5G網(wǎng)絡的成本投入，研究者們成功地將多天線傳輸技術應用到5G網(wǎng)絡中，極大地進步了網(wǎng)絡頻譜的利用率。例如，通過改變源天線陣列，削減了傳輸過程中頻譜的耗費，有效解決了5G網(wǎng)絡需要使用很多頻譜的技術問題。此外，多天線傳輸技術的應用還能夠進步5G網(wǎng)絡的覆蓋率，削減5G網(wǎng)絡基站數(shù)量，在削減工作量的一起下降5G網(wǎng)絡建設成本，進步電信運營商的盈余能力和市場競爭力。

3.同時同頻雙全工技術

雙全頻技術在5G網(wǎng)絡中的應用，能夠最大極限地削減外部環(huán)境因素對5G網(wǎng)絡通訊質(zhì)量的影響。該技術的作用是在接收信號的一起消除發(fā)射機攪擾信號對通訊質(zhì)量的影響，能夠有用進步頻譜的運用功率。為了進步頻譜利用功率和5G網(wǎng)絡的穩(wěn)定性，我們應該充分發(fā)揮該技術在進步5G網(wǎng)絡整體性能中的作用。

4.超密集網(wǎng)絡

隨著各種智能終端的普及，未來移動數(shù)據(jù)流量將呈爆發(fā)式增長。數(shù)據(jù)服務將首要會集在室內(nèi)和酷熱區(qū)域。減小小區(qū)半徑、增加低功耗節(jié)點數(shù)量是保證未來5G網(wǎng)絡支撐超高流量增長的關鍵技術之一。超密網(wǎng)絡可以進步網(wǎng)絡覆蓋率，大大進步體系容量，有更靈敏的網(wǎng)絡布置和更高效的頻率復用。

二、5G網(wǎng)絡應用場景研究

1.宏覆盔增強應用場景

宏覆盔增強應用程序場景中的大多數(shù)頻段都是低頻段。就宏觀社區(qū)而言，它的掩蓋范圍非常大，掩蓋半徑可達幾千米或十多公里。可是場景中的用戶與基站之間的距離是不一致的。因而，網(wǎng)絡信號在傳輸過程中，線損量和信噪比會有很大的差異。在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡系統(tǒng)中，電信運營商通過在宏站上設置大量天線來處理這個問題。5G網(wǎng)絡系統(tǒng)選用非正交傳輸技術、新式調(diào)制編碼和大規(guī)模天線，處理了傳統(tǒng)通訊網(wǎng)絡系統(tǒng)中部分用戶信號質(zhì)量差的問題。

2.物聯(lián)網(wǎng)應用場景

物聯(lián)網(wǎng)的使用場景覆蓋范圍廣泛，包括地下室、深山、修建等。為了有效提升5G網(wǎng)絡系統(tǒng)處理海量終端數(shù)據(jù)的能力，網(wǎng)絡中采用了控制信令優(yōu)化技術、非正交傳輸技術和窄帶傳輸技術。非正交傳輸技術的使用解決了大量終端一起使用無線資源的問題，可以支持多個終端一起使用無線資源。窄帶傳輸技術的最大優(yōu)勢是大大降低了5G網(wǎng)絡系統(tǒng)的運轉成本，增加了其信號覆蓋范圍，降低了控制信道的建設成本。

3.低時延和高可靠場景

對于智能交通系統(tǒng)，在運轉過程中，必須將延時控制在毫秒范圍內(nèi)，且檢出率不能太高，否則會產(chǎn)生交通事故。為了有用解決此類應用場景中的問題，5G網(wǎng)絡系統(tǒng)采用了終端通過和鏈路自適應技術。在很大程度上提高了信號傳輸?shù)目煽啃院图皶r性，傳輸速度接近于0。

4.EMBB型應用場景

在EMBB使用場景中，VR技術是最具代表性的。VR技術對帶寬有很高的要求。作為5G網(wǎng)絡系統(tǒng)最基本的使用場景，如何解決EMBB使用場景中使用場景的帶寬要求，成為限制5G網(wǎng)絡發(fā)展的僅有途徑。目前，5G網(wǎng)絡系統(tǒng)的中心功用是數(shù)量快速、精確、穩(wěn)定，能夠充分滿足EMBB使用場景的帶寬要求。

三、結論

綜上所述，5G網(wǎng)絡作為一種新的移動通信技術，有著良好的發(fā)展前景，將成為未來物聯(lián)網(wǎng)的核心技術。通過以上對5G網(wǎng)絡關鍵技術和應用場景的研究，相關企業(yè)之間的競爭將更加劇烈，也能夠在一定程度上對提高我國的經(jīng)濟效益起到積極的作用。

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