5G通信场景技术要点分析

董冽沸 汪丽珍

摘要：5G移动通信技术是新一代移动通信技术的代表，相较于4G移动通信技术，5G信号传输的质量和效率更高。为了更好地促进5G移动通信技术的应用与发展，本文就5G移动通信技术的概念、发展背景以及关键技术进行阐述，并通过探讨其主要特征，对通信场景和技术要点进行逐一分析。

关键词：5G移动通信技术;应用场景;技术要点

一、引言

当前，我国5G移动通信技术在近几年来的深入研究和广泛应用发展中，呈现相对成熟的态势。其中，不仅能够实现在不同场景的有效切换，还保证了覆盖率，技术应用水平更可靠。在新时代发展背景下，应进一步探索该技术在现实生活与生产中创新应用，充分发挥其突出作用。

二、5G移动通信技术概述

（一）概念

5G移动通信技术的全称是第五代移动通信技术，作为在4G移动通信技术之上的延伸和升级优化成果，在理论研究中发现，其运行速度可以达到10GB/s，下载速度能够达到1.25GB/s，相比于4G移动通信技术，其运行参数有了大幅度提升，进一步优化了相关性能的同时，提高了整体的数据传输速度，同时保证传输过程的稳定性和安全性，能够有效避免以往4G移动通信网络存在的延迟问题。不仅如此，还能够有效降低在网络数据传输中所消耗的能源，进而降低整个网络系统运行所要支出的成本，为更大规模设备连接到网络系统提供了有力支持和技术环境保障[1]。

（二）发展背景

作为新时期先进生产力代表的5G移动通信技术，其高速发展是我国社会现代化建设的必然选择。4G移动通信技术发展和应用虽然已经达到较高商业化水平的基础上，但在部分特殊场景和性能应用上的运行状态还存在一定不足，为了进一步满足了更广泛社会公众在更多场景下的应用需求，5G移动通信技术应用要点和特定场景的应用深度研究应持续加速，稳步推进。现阶段，我国社会发展对移动数据的需求呈几何式发展态势，传统的移动通信网络系统在纵深发展过程中已存在较大瓶颈，应运而生的5G移动通信技术是时代新技术发展的必然趋势。另外，就网络通信系统自身来说，其自带多往并存的特点，在网络容量不断提升的过程中，为了进一步实现不同网络系统的智能管理需要，应通过发展5G技术继续探索网络通讯系统的高效应用路径。

（三）关键技术

5G移动通信技术并不是在4G移动通信技术基础上的技术升级与功能拓展，作为新型技术，其无论是运行模式，还是运行的效率水平，都有其自身的特点。就当前的5G移动通信技术来看，关键性技术主要包括直接通行D2D技术、新型传输波形技术、非正交多址接入NOMA候选技术以及大规模天线技术等，这些关键技术的应用，是5G移动通信网络系统容量和运行效能大幅度提升的关键，相信在运行稳定性不断强化的过程中，无线通信网络整体会向着智能化、数字化、多元化等方向发展。

三、5G移动通信技术主要特征

（一）高速率

网络运行速率更快是5G移动通信技术区别于4G通信网络技术的最突出特点，作为技术水平得到进一步升级的5G移动通信技术，整个网络运行的速度得到了全方位保障，不仅从很大程度上满足了社会公众对网络速度不断增长的需求，还能保证完成相关网络业务的效率水平，提高网络速率，有效减少传统网络运行环境对通信网络速度的限制，并在网络直播、VR、AR等业务的使用中得到了广泛普及和创新应用[2]。

（二）低功耗

随着我国现代化建设水平和信息化技术发展水平的不断提高，整体移动网络系统已经具备了一定规模，广大社会民众在生产和生活中更需要低功耗的通信移动产品。以智能手表和无线耳机为例，作为具备多种功能的便捷性、基础性应用设備，需要其表现出低能耗的功能优势，避免经常充电，才能有效提升使用者的体验感，进而促进更多用户接受和应用移动通信产品，促进产品的功能升级和更新换代。

（三）低延时

一直以来，网络通信延迟是限制4G移动通信技术应用场景的最主要因素，而随着5G技术的广泛应用，有效地控制了网络接口的延迟水平，可以进一步无人驾驶、VR/AR以及自动化技术等领域的实时应用，保证了相关应用的安全性，更好地满足不同应用场景对移动网络通信的高质量需求。

（四）强互联

现阶段，各类智能电子设备及其客户终端的类型正趋向于复杂化开展阶段，对各类应用软件的需求也呈多样化发展趋势，企业、个人和家庭的移动终端数量日益激增，迫切需要5G技术的万物强互联功能，以满足各个设备网络接口共同稳定运行的需要，进而促进社会生产与生活等各领域发生技术性变革。

（五）安全性

随着移动通信技术的应用领域越来越广泛，面对不同应用场景的大量传输数据以及更复杂的内容指令，对网路系统的安全性也有了更高要求，尤其是在工业自动化技术、医疗服务、交通管理等领域的实际应用中。在这种实际应用情形下，5G技术的安全性得到了进一步强化和升级，风险防范和抵御恶意攻击的水平有效提升，可以更好地满足不同应用场景对系统安全性及稳定性的要求。

四、5G通信场景技术要点分析

（一）技术应用场景

1.工业智能制造

工业发展水平决定着国家综合实力，也是科技文明与人类社会发展的重要基础，随着社会生产力水平的不断提高，需要更先进智能的工业制造实力来满足广大人类生存与发展的需要。第三次工业技术革命的到来，缔造了数字化与智能化的时代新技术，而5G通信技术起着重要支撑作用，其中，最突出的就是5G技术在互联网通信网络的构建上，有着超越无线网络、有线网络以及蓝牙的传输技术，使工业生产过程中的移动通信质量更高。在智能化制造工业生产场景的多元化发展过程中对网络系统的延时性提出了更高的要求，5G技术很好地解决了工业智能制造场景下的传感器设备的网络问题，提高了工业生产设备的运行精度水平，可以预见5G移动通信技术在工业智能制造上的广阔应用前景[3]。

2.智慧城市建设

当前，我国城市化建设水平的不断提高，逐步促成了智慧城市体系的建设，作为复杂多元的体系，离不开云平台、智能硬件和各类移动应用发挥功能，才能垂直管理智慧城市的不同模塊，例如交通、监控、门禁等。在智慧城市的建设和实际运行中，各个模块的独立运行需要保持较强的互联水平，这就需要借助5G移动通信技术，不断提高智慧城市的建设水平。

3. VR/AR

VR/AR技术基本功能的实现离不开低延时无线网络传输状态，还要保证有效控制传输成本，例如头部运动跟踪、语音识别、手势感应等功能的应用。将5G移动通信技术应用于虚拟现实和增加现实的相关应用领域，不仅能够提升虚拟现实技术的实际应用水平，还能有效扩展虚拟现实技术的应用范围，将其更好地应用在远程医疗服务、舞台技术以及视觉传达设计等场景中。

4.人工智能

5G技术与人工智能技术之间的关系是相互促进、相辅相成的，就人工智能来说，随着5G技术的应用水平不断提高，进一步提升了人工智能系统在运行过程中的响应速度，很大程度上扩充了人工智能的应用范围，使内容更丰富，为客户提供了更优良的使用体验。可以说，人工智能领域应用短板的补齐要归功于5G移动通信技术。人工智能技术的发展也同样为5G技术提供了技术方面的理论与实践支撑，在人工智能的应用场景中有效地提升了5G技术的自动化水平和智能化水平，保证了5G移动通信技术的良好运行状态。

（二）技术要点

1.高频段传输

通常情况下，一般的移动通信工作频段往往集中在不超过3GHz，直接导致频谱资源严重受限。然而随着移动网络技术的不断成熟和创新发展，5G移动通信技术的应用，在大幅提高数据传输速率的同时，进一步扩充了系统容量。即使处于高频段，也能通过广泛的频谱资源携带更多数据内容，保证了相关数据的传播速度，还降低了误导信息出现的频率，为实现超高速视距通信提供了可靠网络传输保障[4]。

2.超密集异构网络

5G移动通信网络技术在应用的过程中，能够通过低功率的小型基站和宏站无线接入混合异构网络，保证了区域移动型号的覆盖率。不同于4G移动网络技术在通信过程中对大功率站点的需求，5G通信所依托大站点功率更小，即使覆盖的蜂窝范围有所缩短，但仍然能保证持续更高的频谱效率水平，进一步优化5G通信的整体质量。需要考虑的是，5G通信技术的覆盖面积在逐渐缩小的同时，存在难以获得最优站点精准位置的情况。因此，为了有效解决移动站点设置密集的问题，切实降低技术应用成本，相关技术研究单位应全面深入研究并研发超密集网络技术，以此来提高移动站点分布的稳定性，大幅提升频谱的效率水平[5]。

3.网络切片技术

随着5G技术的应用，更好地满足了各类固定传感器移动终端的通信接入状态，其中还包括日常生活常用的手机、平板电脑等终端设备。然而，如果5G通信网络如果接入的移动终端过多，也会面临更复杂的应用环境，尤其是在技术应用场景频繁切换和环境复杂变化的当下，5G移动通信技术在应用过程中应借助切片技术对物理网络进行合理切分，以此来提高逻辑网络的针对性和多样性，进一步满足不同终端用户的对不同服务内容与项目的需要。但需要注意的是，由于不同移动终端对移动通信有不同的诉求，考虑到存在差异性因素，还应建立专门的物理网络集群，以此来有效提供效率水平，有效节约在不同场景和终端设备上的成本[6]。

4.密集网络技术

随着网络信息技术水平的不断提高，5G移动通信技术的智能化水平持续提高，其中，综合化、多元化和宽带化的发展方向已经越来越突出，且在移动智能终端设备的广泛普及和应用的当下，数据流量的需求与日俱增。在这样的背景下，密集网络技术的重要性得到了凸显，尤其是在移动网络通信和数据业务分布集中的区域，流量需求越来越大。应通过进一步覆盖密集网络技术，提升网络通信系统的整体容量，并在不同业务的分区和分流中，不断增强网络的部署能力，使其复用效率得到显著提升，以满足5G移动网络通信技术在新时期的综合发展需要[7]。

5.新型网络架构技术

在提供差异化通信服务的同时，保证高水平、高速率和高质量的技术应用水平，是5G移动通信技术的突出功能之一。而这一功能的实现主要依托于网络构架，不仅能够大幅度提升通信传输速率，还能使数据容量得到全面扩大。为了更好地发挥5G移动通信技术的功能优势，应加大对通信技术的研发力度，应用更高端的新型网络架构技术，以此来实现对网络资源的配置优化，通过移动互联网技术进一步满足不同场景的切换和针对性差异化服务需求，为现代工业制造、交通管理以医疗服务提供更多便捷的服务场景[8]。

6.同时同频全双工技术

随着5G移动网络技术的完善、基站数量多不断增加以及终端设备技术的成熟发展，我国5G移动通信网络用户的数量持续增长，通信网络也有爆发式增长的趋势，相应地，也对通信技术的频段更新提出了更严峻的要求。不同于传统通信场景中时分双工和频分双工模式，虽然能有效阻隔外界干扰因素，但整体的通信效率却无法得到保证，而且数据的传输效率也会大幅降低，针对这一现象可以通过应用5G移动通信技术来解决，在弥补传统双工通信模式存在的不足基础上，有效提升无线频谱的效率水平，有效扩充信息容量，同时提升数据传输速率。

7.智能化技术

向智能化技术发展是5G移动通信技术发展的必然趋势，智能化技术以大数据分析技术为依托，集移动互联网技术和物联网技术与一身，可以在移动信号的支持下实现大容量传输，在进一步满足不同用户的个性化需求的同时，还能通过可视多媒体和虚拟现实技术解决现代生活生产各方面的服务需要。尤其是5G技术的可视化信息，摆脱了文字和语言在表达传输过程中的束缚，有利于各类信息、资源的整合、统筹与计算效率，有利于促进各行各业的智能化发展。

8. D2D技术

作为构建新型通信模式的D2D技术，可以更好地满足对等用户的需要，尤其是在D2D网络通信系统中，信息接收和发送的能力更突出，在满足不同用户需求的过程中，还能保持自由切换附近路由的功能，并提高资源共享的效率水平。在5G移动通信技术的应用中利用D2D通信模型，可以进一步实现资源互通，尤其是在分享硬件资源的过程中，能够为用户提供更精细化的服务，保证相关用户在网页浏览、网站访问以及获取硬件资源的过程中，不再依赖于中间路由，在提升硬件访问速度的基础上，拓展了蜂窝通信的未来应用前景[9]。

9.多天线传输模式

多天线传输模式包含多种传输模式，例如波束赋形、空间复用和发送分级等。将其应用5G移动网络通信技术中，能够更好地满足系统的低能耗需求，同时提升无线传输的效率水平。不仅如此，借助多天线传输技术还能大幅度提升网络空间的自由度，保证了信息传输过程的标准度和规则性，有限解决成本消耗问题的基础上，显著提高5G移动通信信号的覆盖质量和效率水平。

五、结束语

综上所述，5G移动通信技术的发展是我国信息技术水平不断提升的表现，就该技术的实际应用来说，具有广泛的应用场景的同时，还能有效解决传统网络通信技术存在的移动通信问题，在有效提升技术应用水平的基础上，还能为用户提供更好的体验。相信在信息技术研发人员的努力下，5G移动通信技术会更广泛地被投入到各领域的生产环节与生活场景中，在促进我国现代化建设水平不断提高的同时，改善广大人民群众生活生产的方方面面。

作者单位：董冽沸    汪丽珍    浙江逸畅通信技术有限公司

参  考  文  献

[1]王伟杰.5G技术在智慧高速公路中的应用场景初探[J].海峡科学，2021（11）：93-95.

[2]郝毅军.5G移动通信技术在信息服务中的应用[J].中国新通信，2021，23（16）：19-20.

[3]张华，隋敬麒，武鹏飞，等.5G无线通信场景需求与技术演进分析[J].长江信息通信，2021，34（07）：197-199.

[4]甘文来.我国5G移动通信的关键技术与发展趋势[J].数字通信世界，2021（01）：163-164.

[5]但枭.物联网下的5G通信技术应用[J].信息记录材料，2021，22（03）：169-170.

[6]王海峰，周雷.5G移动通信网络架构与关键技术要点[J].通信电源技术，2021，38（02）：147-148+151.

[7]曹舒雅，姚英英，常晓林.5G超密集网络的认证方案综述[J].网络空间安全，2020，11（04）：35-43.

[8]朱月霞.基于物联网的5G通信技術实践思考[J].数字通信世界，2020（02）：173.

[9]郭旭静，陈虎，范波勇.D2D通信在5G中的应用研究[J].中国新通信，2021，23（06）：7-8.