5G通信技术应用场景及关键技术的探讨

文 / 夏兵峰，上海东州罗顿通信股份有限公司

进入21世纪以来，我国互联网信息技术和移动通信技术发展迅速，在取得了巨大的进步的同时，也给我们的工作和生活带来了极大的便利。随着移动终端设备的不断完善，特别是智能手机的不断升级换代，也促进了移动用户的大规模增长，但对移动网络承载能力也造成了巨大压力。随着用户对网络传输速率、安全性要求的越来越高，现有的4G通信技术已经远远不能满足广大用户的实际需求，在这种情况下，研究人员开发了5G通信技术，以提高现有通信网络的整体效率。

1 5G通信技术的应用场景

1.1 5G通信技术机器之间的通信场景

物联网应用的主要问题是支持几个主要终端的能力，这就要求每台机器的终端成本应比标准移动终端低得多。应用程序方案还需具有低功耗的特点，以确保电池能够使用很长时间。与此同时，物联网应用在访问区域方面也十分广泛。物联网应用可用于优化控制信号、非电子和窄带传输。非电传技术为多个终端提供有效支持[1]，同时使用无线资源，而且技术的使用具有竞争力，从而有助于有效降低控制信号的开销。窄带传输技术可显著降低设备成本，并允许扩大覆盖范围。

1.2 5G通信技术网络密集覆盖

大多数具有5G通信技术的应用与密集覆盖（如车站、购物中心、会议室和办公室）有很大的联系。在这样的环境中，用户体验应高于2G以上网络。很显然，通信网络用户的密度在室内和室外等典型空间非常大。在非常密集的应用场景中，根据其应用领域，通信网络可分为宏观单元、小区域和毫米范围[2]，合理规划每个单元的天线高度和增益、信号传输功率，采用超密集型方案可以使用虚拟移动技术、无线回程技术和新的调制编码技术。设置室内设备时，可以通过高频通信添加用户体验。

1.3 5G通信技术宏覆盖增加应用场景

宏覆盖改进的应用程序场景位于大多数频率范围内，宏单元的覆盖容量可以达到一英里的半径。此应用方案显示每个用户和基站的道路损耗数存在显著差异，从而导致不同的信噪比也各不相同[3]。宏站通常可以有很多的天线，因此，此应用程序方案可以使用非电量传输、新的调制编码和大型天线。这些类型的技术通常可以有效共存，即组合效果更理想，组合效果大于单个技术使用的效果的总和。

2.5 G通信技术的关键技术

2.1 5G通信技术的高频段传输

目前，3GHz移动电话系统频段的应用广泛，随着移动用户数量的增加，对传输的需求也在增加，但频谱资源却不足。在高频段内，如毫米波频率范围通常约为28GHz，64根天线可以通过全效益光束技术使用，2公里之间的下载速度达到每秒1G的下载速度[4]。高频段是5G通信技术应用时必须引进的技术，它的优点是天线与设备的数量十分充足，能够有有效应对能用户对频谱资源的需求量。然而，高频技术也有其缺点，它的缺点就是传输距离短，容易受周围环境以及天气的影响。所以，在高频传输技术的设计中，需要对这些问题加以重视。

2.2 5G通信技术的多种天线传输

如今，5G通信技术的应用需要不断提升频谱使用率，这也是目前最重要的问题。在5G通信技术运用过程中，采用多天线就能够满足每位用户的各种需求，以此来加强无线信号的效率。5G通信技术不但达到了绿色环保的目的，而且还完成了实现网络全线覆盖。多天线技术的快速发展是针对于低频这一问题的唯一解决方法。不过因为此种技术的应用范围广，所以它能够与MIMO技术同时使用，这两种技术的结合能够有效扩大无线信号的覆盖率。

2.3 5G通信技术的直接通信传输

5G通信技术的应用已经实现了直接通信的终极目标，同时也具有有效降低功耗，提高频率资源的作用，提高5G通信率，从而来提高5G通信质量。要想通过5G数据传输技术提高网络速度，就必须使用密集的网络技术来实现这一目标。5G网络数据流量在热点位置和内部分布，可以有效提高用户的使用，扩大网络覆盖。迄今为止，多种先进的5G智能设备已受到广泛的使用，许多5G用户对数据流量有着更更高的追求，所以有必要积极部署非常密集的网络技术，从而来改善5G通信网络中的通信功能。密集的网络技术可以有效地扩大网络的覆盖范围，显著提高系统容量。但是，技术也有一定的缺陷，它的缺陷就是只能小范围的使用，一旦超过所规定的范围就会受到影响网络的信号功能。

3 结语

5G通信技术对于我国现代智能化系统起着很大的作用，它不仅能够实现人力所无法实现的全方面监控、全方位覆盖的24小时不间断运作，更是提高了信号覆盖率。通过本篇文章，我们也是了解了5G通信技术应用场景与这关键技术两者之间的紧密关系。综上所述，5G通信技术的出现完全符合不同行业通信网络的更高要求，其应用使得通信网络的速度和覆盖范围等性能方面优于4G技术。所以，在涉及各种复杂先进技术的5G通信技术的实际应用中，必须充分了解5G通信技术的关键技术和掌握方式，结合不同应用场景的特点，选择相应的技术，促进应用影响优化。总之，5G通信技术的横空出世能够有效解决不同行业不同的通信需求，它的应用使通信网络的速度和覆盖率更广。因此，在面对多种复杂的5G通信技术时，需要深刻认识到5G通信技术的关键技术与管理方法，再结合不各种不一样的应用场景，以此来选出对照的技术，从而促使4G网络技术优化。