5G通信技術應用場景及關鍵技術的探討

文 / 夏兵峰，上海東州羅頓通信股份有限公司

進入21世紀以來，我國互聯網信息技術和移動通信技術發展迅速，在取得了巨大的進步的同時，也給我們的工作和生活帶來了極大的便利。隨著移動終端設備的不斷完善，特別是智能手機的不斷升級換代，也促進了移動用戶的大規模增長，但對移動網絡承載能力也造成了巨大壓力。隨著用戶對網絡傳輸速率、安全性要求的越來越高，現有的4G通信技術已經遠遠不能滿足廣大用戶的實際需求，在這種情況下，研究人員開發了5G通信技術，以提高現有通信網絡的整體效率。

1 5G通信技術的應用場景

1.1 5G通信技術機器之間的通信場景

物聯網應用的主要問題是支持幾個主要終端的能力，這就要求每臺機器的終端成本應比標準移動終端低得多。應用程序方案還需具有低功耗的特點，以確保電池能夠使用很長時間。與此同時，物聯網應用在訪問區域方面也十分廣泛。物聯網應用可用于優化控制信號、非電子和窄帶傳輸。非電傳技術為多個終端提供有效支持[1]，同時使用無線資源，而且技術的使用具有競爭力，從而有助于有效降低控制信號的開銷。窄帶傳輸技術可顯著降低設備成本，并允許擴大覆蓋范圍。

1.2 5G通信技術網絡密集覆蓋

大多數具有5G通信技術的應用與密集覆蓋（如車站、購物中心、會議室和辦公室）有很大的聯系。在這樣的環境中，用戶體驗應高于2G以上網絡。很顯然，通信網絡用戶的密度在室內和室外等典型空間非常大。在非常密集的應用場景中，根據其應用領域，通信網絡可分為宏觀單元、小區域和毫米范圍[2]，合理規劃每個單元的天線高度和增益、信號傳輸功率，采用超密集型方案可以使用虛擬移動技術、無線回程技術和新的調制編碼技術。設置室內設備時，可以通過高頻通信添加用戶體驗。

1.3 5G通信技術宏覆蓋增加應用場景

宏覆蓋改進的應用程序場景位于大多數頻率范圍內，宏單元的覆蓋容量可以達到一英里的半徑。此應用方案顯示每個用戶和基站的道路損耗數存在顯著差異，從而導致不同的信噪比也各不相同[3]。宏站通?？梢杂泻芏嗟奶炀€，因此，此應用程序方案可以使用非電量傳輸、新的調制編碼和大型天線。這些類型的技術通?？梢杂行Ч泊?，即組合效果更理想，組合效果大于單個技術使用的效果的總和。

2.5 G通信技術的關鍵技術

2.1 5G通信技術的高頻段傳輸

目前，3GHz移動電話系統頻段的應用廣泛，隨著移動用戶數量的增加，對傳輸的需求也在增加，但頻譜資源卻不足。在高頻段內，如毫米波頻率范圍通常約為28GHz，64根天線可以通過全效益光束技術使用，2公里之間的下載速度達到每秒1G的下載速度[4]。高頻段是5G通信技術應用時必須引進的技術，它的優點是天線與設備的數量十分充足，能夠有有效應對能用戶對頻譜資源的需求量。然而，高頻技術也有其缺點，它的缺點就是傳輸距離短，容易受周圍環境以及天氣的影響。所以，在高頻傳輸技術的設計中，需要對這些問題加以重視。

2.2 5G通信技術的多種天線傳輸

如今，5G通信技術的應用需要不斷提升頻譜使用率，這也是目前最重要的問題。在5G通信技術運用過程中，采用多天線就能夠滿足每位用戶的各種需求，以此來加強無線信號的效率。5G通信技術不但達到了綠色環保的目的，而且還完成了實現網絡全線覆蓋。多天線技術的快速發展是針對于低頻這一問題的唯一解決方法。不過因為此種技術的應用范圍廣，所以它能夠與MIMO技術同時使用，這兩種技術的結合能夠有效擴大無線信號的覆蓋率。

2.3 5G通信技術的直接通信傳輸

5G通信技術的應用已經實現了直接通信的終極目標，同時也具有有效降低功耗，提高頻率資源的作用，提高5G通信率，從而來提高5G通信質量。要想通過5G數據傳輸技術提高網絡速度，就必須使用密集的網絡技術來實現這一目標。5G網絡數據流量在熱點位置和內部分布，可以有效提高用戶的使用，擴大網絡覆蓋。迄今為止，多種先進的5G智能設備已受到廣泛的使用，許多5G用戶對數據流量有著更更高的追求，所以有必要積極部署非常密集的網絡技術，從而來改善5G通信網絡中的通信功能。密集的網絡技術可以有效地擴大網絡的覆蓋范圍，顯著提高系統容量。但是，技術也有一定的缺陷，它的缺陷就是只能小范圍的使用，一旦超過所規定的范圍就會受到影響網絡的信號功能。

3 結語

5G通信技術對于我國現代智能化系統起著很大的作用，它不僅能夠實現人力所無法實現的全方面監控、全方位覆蓋的24小時不間斷運作，更是提高了信號覆蓋率。通過本篇文章，我們也是了解了5G通信技術應用場景與這關鍵技術兩者之間的緊密關系。綜上所述，5G通信技術的出現完全符合不同行業通信網絡的更高要求，其應用使得通信網絡的速度和覆蓋范圍等性能方面優于4G技術。所以，在涉及各種復雜先進技術的5G通信技術的實際應用中，必須充分了解5G通信技術的關鍵技術和掌握方式，結合不同應用場景的特點，選擇相應的技術，促進應用影響優化?？傊?，5G通信技術的橫空出世能夠有效解決不同行業不同的通信需求，它的應用使通信網絡的速度和覆蓋率更廣。因此，在面對多種復雜的5G通信技術時，需要深刻認識到5G通信技術的關鍵技術與管理方法，再結合不各種不一樣的應用場景，以此來選出對照的技術，從而促使4G網絡技術優化。