5G通信技術的應用場景和關鍵技術

黨建軍 楊玉霞

（1.蘭州銀行信息科技部 甘肅省蘭州市 730000 2.甘肅岷縣中寨初級中學 甘肅省岷縣 748402）

隨著我國信息技術的不斷發展，我國的通信技術發展也取得了較大的成就。從2G 技術到5G通信技術的跨越不僅為用戶提供了更加快速的網絡服務，同時還實現了通信技術的優化，保障了信息傳輸以及處理的流暢性與穩定性。5G通信技術的應用范圍將會更加廣闊，因此各通信企業應該加強對5G通信技術應用場景的管理，發揮技術的效能，不斷推進行業的發展，為國家的經濟技術發展做出貢獻。因此，本文主要對5G通信技術的應用場景與關鍵技術進行分析，從不同的層面對5G通信技術進行探究，最后分析其發展的趨勢。

1 5G通信技術特點

隨著信息技術的普及，人們已經習慣了使用電子終端開展日常活動。比如智能手機和電腦，都是信息技術的載體，電子設備與人們的日常生活關系越來越緊密，信息技術改變了人們的生活習慣和方式。人們現在能夠利用智能終端進行購物、支付、交流等，這一切都需要通信技術的支持，如果通信網絡不穩定，人們的正常生活就會受到影響。為了提升通信網絡的穩定性，加快信息傳輸的速度，人們不斷對信息網絡技術進行優化和創新，5G 技術就能夠滿足人們當前的發展需求，為人們帶來極致的使用體驗。在沒有5G 網絡之前，通信技術網絡信號在偏僻的地方或者封閉的空間里會減弱，影響人們的正常生活和通信，尤其是在遭遇危險時無法與外界取得聯系。5G通信技術的信號強度相比之前提高了數倍，其數據傳輸的速度也得到了極大的改善，對于某些曾經信號難以覆蓋的地區而言，5G通信技術改善了當地通信的整體情況。5G 技術在人們的期盼中出現，受到現代人們的喜愛和追捧，但目前我國5G 技術還處于試用的階段，并沒有進行全面的普及使用。網絡技術一直是一把雙刃劍，隨之而來的還有電信詐騙、數據盜取以及植入病毒等不良情況，當通信網絡技術水平有限時，數據在進行傳輸的過程中容易被不法分子進行盜取，通過信息竊取或者病毒植入的方式破壞原本的信息系統或者造成公司機密信息的泄漏，會給個人以及企業帶來很大的損失。5G 技術的出現大大提高了數據的傳輸速度，其信息相比之前更加具有保障性，很難被盜取，提高了數據傳輸的安全性和可靠性，能夠適用于多個領域的發展。

2 5G通信技術應用場景分析

2.1 宏覆蓋增強應用場景

在5G通信技術宏覆蓋增強的應用場景中，大部分為低頻頻段，其覆蓋的范圍非常廣泛，覆蓋半徑能夠達到數千米以上。除此之外，技術在場景應用的過程中，能夠觀測到用戶與基站之間存在較強的路損量差異，這也是信噪比出現較大差異的重要原因。在實際的建設工作中，常常在宏站上布置大量的天線，這里邊涉及到了宏覆蓋增強場應用場景中的非正交傳輸、新型調制編碼以及大規模天線技術。以上三種技術無論是結合使用還是單獨使用都體現出較好的效果，具有很高的應用價值。

2.2 超密集部署應用場景

由于5G通信技術的應用性非常強，因此從其應用場景的角度對工作應用進行分析的話，能夠在超密集部署應用場景中得到較好的應用。比如，在大型購物商場、大型會議中心以及辦公室內等場景中增加5G 技術的應用，能夠保障用戶的體驗速率，將信息傳輸的速率維持在1G 以上，充分體現了超密集部署的優勢。也就是說，當通訊用戶的密度較大的時候，就可以使用超密集技術提高信息傳輸的速率，提高用戶的體驗。超密集應用場景可以根據范圍的不同分為宏小區、微小區以及毫微小區三種，其拓撲形狀體現出多樣性和異構性的特點。同時還注意的是，由于不同小區之間的增益與天線高度存在差異，因此在信號頻率方面也存在一定的區別。

2.3 機器間通信應用場景

物聯網的發展少不了5G 技術的支持，但目前我國的物聯網應用場景還存在一些問題，尤其是在終端數據支持方面，通信技術對于終端機器的性能提出了更高的要求，當前很多企業受到成本控制的影響很難滿足其終端機器的功能要求。除此之外，物聯網場景的應用覆蓋范圍還需要進一步擴大，包括地下室等位置也應該完成覆蓋工作。在物聯網應用場景中涉及到的技術有控制信令優化技術、非正交傳輸技術以及窄帶傳輸技術。以上技術的應用能夠保障多個終端同時開展工作，對成本實現高效的控制，同時擴大技術覆蓋的范圍，提高技術的利用率。

2.4 低延遲與高可靠應用場景

在5G通信技術的應用中，低延時與高可靠的應用場景發揮著不同的作用。比如，在進行精密機械制造工作時，如果機械聯通環節出現了問題就會導致溝通不及時，從而產生質量問題。又比如在智能交通系統的運行過程中，如果出現較大的延時現象就會增加檢測工作的失誤，換句話說，極有可能導致交通困難的現象發生，嚴重影響人們的日常生活，嚴重時甚至威脅人們的生命安全。為了達到低延遲的應用效果，降低延遲的誤差與可能性，5G通信技術在應用的過程中通常還會結合終端直通技術以及鏈路自適應技術進行工作，實現低延遲的效果。

2.5 手機系統應用場景

隨著信息技術以及智能設備的普及，人們已經習慣了使用智能終端進行日常活動。5G通信技術能夠應用于移動設備中，對其性能以及應用進行優化，保障用戶信息的安全，完善用戶的信息度，為無線通信技術的發展提供動力和保障。隨著5G通信技術的不斷普及和發展，相應的智能手機市場也會逐漸擴大，不斷發展。

3 5G通信技術關鍵技術分析

3.1 大規模MIMO關鍵技術

大規模MIMO 關鍵技術主要運用于發射器與接收器部分的天線系統設置中，能夠起到提升數據容量、提高用戶服務體驗的作用。增加對大規模MIMO 關鍵技術的應用能夠將天線的數量控制在幾十到幾百，同時在移動設備中也將配備接收系統。大規模MIMO技術的使用相比傳統的MIMO 技術具有一定的優勢，首先，大規模技術能夠提升能源的利用率，從而保障高頻譜的合理利用。其次，大規模技術能夠通過簡單預測的方式解決和控制噪聲干擾的問題，進一步避免噪聲對信號的干擾。最后，大規模技術還能夠為更多的用戶同時提供服務，通過秩序傳送信號滿足用戶的多元化需求，實現提升服務水平的目標。

3.2 認知無線電網絡技術

所謂的認知無線電網絡技術主要指的就是CR 網絡技術，能夠創造性地解決RF 頻譜擁擠的問題，實現對無線電頻譜資源的高效利用，提高資源的利用率，同時改善5G通信技術的應用狀態。CR網絡技術能夠幫助用戶對獨立性的頻譜資源進行使用，保障頻譜資源不被占用。在CR 網絡技術應用的過程中，第一步就是使用CR發射器接收受到檢測以及被占用的頻譜，接著為了保證資源的協調性，可以采用同時連接的方法，如果出現的沖突則進行增加協調的環節。通過對CR 通信技術的研究能夠知道，技術在未來的發展中將會增強抗干擾的能力，預防用戶的干擾影響，從而提高頻譜資源的利用率[1]。

3.3 綠色通信技術

隨著現代社會的發展，人們的環境保護意識逐漸強烈，在5G通信技術的發展過程中也應該遵循節能環保的發展原則，堅持綠色發展的方向，不斷降低能耗，在實際工作中踐行綠色低碳的理念。比如，可以在室內引入無線網絡技術，同時對技術進行進一步的優化與改進，降低無線網絡信號過量導致的能量損耗，提高技術資源的利用率，滿足綠色發展的要求。在對室內以及室外的各個區域進行規劃時，技術人員還應該注意降低基站無線網絡資源的分配壓力，提高信號處理的速度。在這個過程中，可以增加對VLC 技術與毫米波技術的應用，進一步踐行低能耗、重環保的工作原則，提高資源的利用率[2]。

3.4 智能化技術

與5G通信技術聯系最為緊密的就是日常生活中使用的電子設備和智能終端，比如手機，5G通信技術在手機以及電腦中的應用能夠提高人們信息搜索以及傳輸的速度，保障信息的安全性和傳輸狀態的穩定性。5G 技術能夠提升人們的日常生活體驗，滿足人們的日常生活需求。但是目前我國的5G通信技術在普及應用方面還具有一定的局限性，未來人們將會在多個領域中應用5G通信技術，比如家用電器、交通出行等方面，通信技術使日常生活變得更加簡便，更加能夠滿足人們的不同需求[3]。

3.5 新型網絡架構技術

隨著我國信息網絡技術的不斷發展，盡管5G通信技術顯示出了較高的先進性和創新性，但同時也存在一些能夠提升的地方，相關技術研究人員應該抓住這些點對5G通信技術進行精進和完善，不斷提升5G 技術的應用水平。對此，技術人員研究出了與前幾代不同的5G通信技術網絡架構，之前的通信技術發出或者接受一段信號時，其速度是固定不變的，技術人員能夠做出的指令只是簡單的發出（收入）或者不發出（不收入），通過技術的創新研究，技術人員能夠實現對信號發出與收入速度的調整，且操作非常簡單，具有普遍適用性，這樣一來就能夠提高資源利用的效率以及合理性。當國家將5G通信技術正式投入使用時，將會根據各區域的實際人口分布情況對網絡資源進行合理的分配，對于人口密集的區域增加資源的補充，對于人口密度較小的區域則會在滿足用戶需求的前提下適當降低資源的配給[4]。

3.6 多天線傳輸技術

在現實生活中，人們經常會遇到信號不穩定的情況，極端天氣以及偏遠的地區都會影響信號的傳輸，因為單天線的應用無法保障信號的穩定性。針對這樣的情況，技術人員開發了多天線傳輸技術，通過多根天線的信號收取和發出，當其中一根天線出現損壞時還能夠保證信息的正常傳輸，并不會影響人們通信的信號。多天線傳輸技術的成本投入并不高，但是能夠起到較好的促進效果，值得推廣應用[5]。

4 5G通信技術發展趨勢分析

4.1 超密組網技術

超密組網技術就是通過基站密度的增加，合理對通信基站進行部署，從而實現技術應用目標的過程，能夠起到提升頻率復用效率的作用，同時還能夠完善網絡的通信機制。超密組網技術的應用能夠增加網絡熱點的信號強度，有效減少網絡盲點，充分滿足用戶不同的通信需求，擴大網絡信號覆蓋的范圍，提高系統的容量，幫助系統完成立體化網絡結構的建立。超密組網技術將實體站作為主要的控制平臺，能夠提高數據管理的效率，同時使用虛擬層技術，對系統進行合理的調控，最終實現對5G通信技術的動態化控制。相關的通信企業能夠在充分考慮用戶需求與特點的前提下對網絡資源進行合理的配置，保障資源分配的科學性，提高用戶的服務體驗[6]。

4.2 無線網絡技術

無線網絡技術是現代通信網絡技術的一種，對于5G通信技術而言，其無線網技術的應用主要體現在SDN 以及NFV 的技術領域。技術開發人員通過軟件與硬件的協調配合，建立統一應用標準下的技術模式與體系，創造多元化的工作模式，促進無線網絡技術的良性發展以及通信企業的長遠可持續性發展[7]。

5 結束語

綜上所述，5G通信技術是我國信息技術發展的一大進步，相關技術開發人員應該對其具體的應用場景進行分析和研究，進而創建科學化的技術應用模式，提高資源技術的利用率，促進產業的發展。與此同時，在5G 技術的開發應用過程中，技術人員還應該充分考慮人們對通信技術的實際需求以及新時代的技術需求，堅持綠色發展的連理念，不斷對5G通信技術進行創新，突破傳統技術應用發展的局限性，充分發揮5G 技術的優勢，促進我國經濟的持續發展。