5G通信技術應用場景和關鍵技術

文/劉振宇

5G通信技術較4G通信技術不同的是：其傳輸速率不僅得到了有效的提升，而且連接設備的密度也在逐漸的提高，這樣就大大提高了用戶的體驗。因此，為了實現5G技術的全方位覆蓋，不斷的滿足日益增長的移動業務量需求，就應加大對5G技術應用場景以及關鍵技術的分析力度，確保充分的發揮出5G技術的應用性能，以此就能實現人與人、人與物、物與物的良好溝通。本文就針對5G通信技術應用場景和關鍵技術展開具體的分析與討論。

1 5G的應用場景

1.1 增強型移動寬帶

增強型移動寬帶主要就是指：需要在4G的基礎上，來確保滿足熱點地區的高容量需求。其的使用更加注重用戶的個性化體驗，并且具備更好的體驗性能，確保人與人之間實現良好的通信。因此，5G技術的使用，就是要在滿足4G基本需求的基礎上，來提高網絡速度，增強用戶體驗。

1.2 超高可靠與低時延通信

1.3 大規模機器類通信

大規模機器類通信主要就是實現物與物之間的需求，其主要應用于：環境監測、智能農業、森林防火以及智慧城市等領域，確保其朝著更加智能化與現代化的方向發現。而5G技術的使用，實現了各項數據的有效交流，這樣就能在一定程度上降低成本的消耗，確保提高社會的經濟發展水平。

1.4 機器間通信場景

5G技術的應用場景不僅體現在大規模機器類通信方面，而且還體現在機器間通信場景方面。就針對當前物聯網的發展而言，其還面臨著許多問題，而最大的問題就在于巨量終端數據的支持能力層面，且對各個機器終端的運行質量具有較高的要求。此外，隨著物聯網技術的不斷更新與發展，其在各個行業的應用范圍也在不斷的擴大。其中，在具體應用中，主要運用三種技術：

（1）控制信令優化技術。

（2）非正交傳輸技術。

（3）窄帶傳輸技術。

非正交傳輸技術的使用可以支持多種終端在同一時間共同使用無線資源，這樣就能有效的減少控制信令的開銷。

1.5 超密集部署

5G技術的應用一般都與超密集部署有聯系。譬如：5G技術可以應用在購物商場方面，也可以應用在辦公室以及會議大廳方面。但是，5G技術無論應用在哪個場景，其體驗速率都應達到1G以上，這也在一定程度上表明了通信用戶的密度空間一般較大。其中，可以根據應用范圍將超密集應用場景分為不同的小區，主要分為三種類型：

竹溪街在火車站附近。坐在竹溪街就能聽到火車進站的聲音。從他家里出來，十分鐘就到了火車站。濱湖站是大站，也是老站，據說是一九二二年修建的。小時候，他覺得這廣場老大老大的，廣場上見不到幾個人，現在看這廣場太小了，尤其是火車進站，車站出口，人就起了堆，要想找人，只能在人縫中瞅來瞅去，盯著一個個人看。何牦坐在一塊水泥板上，那塊水泥板剛好對著濱湖車站的出口，不管南來也好，北往也好，只要有火車進站，只要有人出站，神經就高度緊張，怕錯過時機，接不到歐陽橘紅。

（1）宏小區。

（2）微小區。

（3）毫微小區。

不同小區由于性能特點不同，其信號發射頻率也就存在較大的差異。但是，在具體應用時，可以主要使用以下三種技術，即：

（1）虛擬小區技術。

（2）無線回傳技術。

（3）新型調制編碼技術。

而為了有效的避免信號之間的相互干擾，通常依靠高頻通信來提高用戶的使用效率，以此來確保提高信號的傳輸質量。

1.6 宏覆蓋增強應用場景

5G技術在宏覆蓋增強應用方面，主要的運行頻段為低頻頻段。但是，對于宏小區而言，其一般覆蓋的范圍較廣，這樣就到最后用戶到基站之間的路損量差異化較為明顯，久而久之就會增大能量消耗，以此也就會提高相應的信噪比。因此，為了有效的解決這一問題，提高信號傳輸的可靠性和安全性，我們可在宏站上布設大量的天線，確保實現信號的良好傳輸與接收。而在具體應用時，也主要采用三種技術，即：

（1）非正交傳輸技術。

（2）新型調制編碼技術。

（3）規模加大的天線技術。

而在具體應用時，應根據具體情況，良好的使用此三種技術，必要時，可相互交叉使用這三中技術，確保能夠充分的發揮出三種技術的應用價值。

2 5G的關鍵技術

隨著互聯網技術的不斷更新與發展，5G技術得到了迅速的更新與發展，且在各個行業都都到了較為廣泛的應用，其不僅傳輸速度較快，而且信號傳輸質量還較高。而通過對5G關鍵技術的分析與了解，可以在一定程度上有效的幫助我們認識到5G技術的應用性能和關鍵點，確保充分的發揮出5G技術的應用價值，不斷的給人們的生活提供服務，以此來有效的促進我國通信行業和互聯網行業的快速穩定發展。下面，就針對5G的關鍵技術展開具體的分析與討論。

2.1 高頻段通信

就針對傳統的工作頻段而言，其主要集中在3GHz以下，這樣就會無法滿足頻譜資源的高使用需求。而對于高頻段通信而言，其不僅頻譜資源較為豐富，而且還能實現短距離通信，這樣就減少了不必要的能源消耗和實現了成本的有效節約。此外，高頻段通信還支持5G技術，且具有較高的傳輸效率。因此，高頻段通信也將成為未來通信行業的主要發展趨勢。其中，高頻段通信的主要優點為：

（1）具有較為充足的帶寬資源，這樣就能滿足人們的高資源需求，有效的解決了網絡堵塞以及卡頓的現象。

（2）小型化的天線和設備。

傳統的頻段通信技術，需要依靠較大的通信設備才能實現數據的交流，這樣就會在一定程度上增大了數據的通信壓力。而高頻段通信的使用就能有效的避免出現這一現象，只需使用較小的通信設備就能實現端到端的交流。但是，高頻段通信在實際的應用過程中，還存在著：傳輸距離短、易受環境影響等忒單。因此，在后續的研發工作中，就應注重對其性能的改善，確保充分的發揮出其的應用有效性。

2.2 終端直通技術

就針對現有的通信系統而言，其設備之間的通信主要就是通過無線通信運營商進行控制，但是隨著數據業務量的不斷增加，將會出現較大的需求量，對于業務量的損害也將加大。因此，傳統的通信系統已經無法滿足當前社會的大數據需求。而中斷直通技術就能實現端到端的直接通信，由于通信距離較短，就能減少不必要的時間消耗，確保提高通信傳輸效率。在未來的發展過程中，每個用戶都能在節點發送或者接收信號，用戶之可以共享硬件資源，不再需要依靠中間實體進行傳播，這樣就大大提高了信息傳輸的效率。

2.3 新型多址技術

隨著業務量需求的不斷加大，對無線設備的傳輸效率也就提出了更高的要求。而新型多址技術的使用，其在發送端通過采用非正式發送的方式，來實現干擾信息的主動引入，這樣就能在接收端實現正確的解調，確保提高信息傳輸的效率。而在具體的使用過程中，可以將一個資源分配給多個用戶，實現信息資源的共享。

2.4 超密集網絡

互聯網時代的到來，人們可以足不出戶的了解外部環境信息，實現數據信息的溝通與交流。因此，互聯網時代的數據業務也主要集中在室內和熱點地區。而5G技術的使用就應確保減少熱點地區的半徑，確保滿足人們對數據的需求量。其中，超密集網絡技術，不僅具有較靈活的網絡部署，而且還具備較大的系統容量，其的使用就能有效的解決信息傳輸量大等問題。因此，基于終端能力來提升整個移動性能也將是未來超密集網絡的重要研究方向。

2.5 新型網絡架構

當前所使用的主要網絡架構為網絡扁平化架構，其的使用不僅可以降低維護成本，而且還能減少系統的時延。而隨著5G時代的快速到來，未來將主要以C-RAN接入網架構為主，主要就是通過運用低成本的高速光傳輸，來實現無線信號的有效傳輸，并在此基礎上構建相應的基站服務區域，確保能夠將方圓百里的無線信號接入到系統中，以此來有效的提高頻譜的效率。

3 結論

不斷的研究與分析5G技術的應用場景和關鍵技術，對于促進5G技術的高效使用以及不斷的提高人們的用戶體驗，為人們提供更加優質化的服務都具有至關重要的作用。因此，我們應首先認識與了解5G的應用場景，進而從高頻段通信、終端直通技術、新型多址技術、新型網絡架構、超密集網絡五個方面實現對5G關鍵技術的分析，確保充分的發揮出5G技術的應用性能，有效的滿足日益增長的業務量需求，提高用戶的體驗，確保實現人與人、人與物、物與物之間的智能互聯，以此來有效的提高人們的生活水平。