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5G通信技术应用场景与关键技术分析摘要：随着人们生活水平提高，通信技术飞速发展，人们的交流方式日趋多 样化。大数据、云计算、云存储等新兴技术的应用，将人们带入了一个全新的时 代。如今，5G 时代的到来，使得全云化成为了可能，让人们的生活更加丰富多彩。关键词：5G技术；应用场景；关键技术引言5G无线通信技术在我国快速发展，投入商用，得到大范围推广，将逐渐取代 4G无线通信技术成为通信行业的主流。5G无线通信技术相比于传统技术更加安 全可靠，更加重视对私密信息保护，让通信技术使用更加灵活便捷，显著提高传 输速度，并减少能量损耗，具有广阔应用前景。15G无线通信技术的特点随着5G无线通信技术的开放与应用，其特点也越来越凸显。该技术对频谱 的利用率相对较高，且高频段的频谱资源在5G无线通信技术的应用范围较广。 相较于传统通信技术，5G无线通信技术的多天线、多用户、多点、多小区的互组 网协作特点更为突出，且能很大程度上提升了信息编码、点点之间的物理传输技 术性能，并降低了耗能和成本。同时，5G无线通信技术主要侧重无线网络“软” 配置的设计，而运营商能结合业务流量变化、网络资源进行调整，进而达到节约 成本、降低耗能的目的。

同时，5G无线通信技术还具有先进的设计理念，其业务 重点为室内通信业务，该技术推动了传统移动通信系统的理念，使室内无线网络 覆盖性能进一步提高，并实现业务的完善和拓展。在研究5G无线通信技术中， 分析其相关特点对了解该技术现阶段的发展具有重要意义。25G通信技术的关键技术2.1大规模多输入输出技术在5G移动通信技术中，大规模多输入输出技术是一个核心的关键技术，该 技术能够提高频谱速率，保障网络的稳定性。这种技术也可以称之为大型天线系 统，主要是在4G基础上发展而来的，可以实现基站大量用户在同一时间进行同 步通信。而5G通信技术主要使用了大规模的MIMO技术，其应用原理是采用多天 线形式实现无线信号传输，在高效率运用传输信号的前提下节省大量的传输成本。 在这里需要指出的是，在传输过程中，无线网络可以细分为多个单独的子信号， 这些信号都有自己的空间流。在5G通信技术中依托MIMO技术达成了大规模信号 收发，大规模天线在同一时间段接收不同的子信号，可以实现每个子信号空间的 独立性。简而言之，大规模多输入输出技术既能保障无线传输信号的传输性能， 也能为无线传输提供良好的循环利用空间，提升了无线传输过程中信道传输的质 量。

2.2超密集组网技术通常来说，超密集组网技术是利用增加基站密度，尤其是建设大量的小型通 信基站来实现，从而达到高效的频率复用，形成完善的通信机制。近年来，超密 集组网技术得到了良好的发展，其已经形成了一系列成熟的技术，包括无限物理 技术以及虚拟层技术。在无限物理技术的支持下，5G通信网络的频谱带宽使用效 果得到了有效的提高，加强了通信网络的热点强度以及通信质量，扩大了通信网 络的覆盖范围，扩充了5G通信网络的系统容量，从而满足任何热点应用场景下 的用户使用需求。虚拟层技术与物理技术不同，其更多的是网络层面上的优化， 依托于单层实体通信系统，进行多层网络的虚拟数据处理。通信基站以单层实体 网络为依托，以宏基站为平台，构建其虚拟网络体系，实现高效运行。实体基站 作为实体层的承载平台，负责对所有的通信数据进行管理。在虚拟层技术的支持 下，通信企业可以实现对5G通信网络的动态管控，根据用户的实际需求，灵活 调整资源分配情况，实现资源利用的最优化，避免出现部分区域由于资源分配不 及时导致的网络速度缓慢，通信效果不佳，保证了用户的服务质量。2.3毫米波技术电磁波根据频率长短可以分为高频波和低频波等，又根据波长不同可以分为 短波、长波等。

低频超长波的波长为104~105m，频率为3~30kHz；高频短波的波 长为10~102m，频率为3~30MHz；高频超短波波长为1~10m，频率为30~300MHz。 而极高频微波的波长只有1~10mm，也被称为毫米波，其频率约为30~300GHz。4G 技术采用的是厘米波进行信号的传输，5G技术则采用毫米波进行信号的传输，由 于毫米波的频率更高，且波长更短，频谱也更宽，能够增加信道容量，满足高标 准的移动通信需要，更适合在多媒体时代下的信号传播。此外毫米波的波束更窄， 具有更高的可靠性以及方向性。虽然毫米波技术具有多种优点，但是在传输过程 中可以发现，毫米波会出现路径损耗，造成传播质量降低，且在高层建筑中毫米 波的传输相对困难。在外界环境中，雨水、树叶等都会吸收毫米波，影响信号的 传输。经过测试，5G网络的波动幅度大，对于基站十分依赖，很难广泛应用。2.4无线网络技术无线网络技术可以分为软件定义网络和网络功能虚拟化两个方面。软件定义 网络技术是Emulex 网络一种新型网络创新架构，相比较传统的 IT架构中的网络， 其主要是通过分离路由器的控制和转发功能而形成一种单独的决策功能。

传统的 架构中则是需要根据业务部署上线，业务如果发生变动则相应的网络架构也需要 调整，而调整设备路由、交换机和防火墙的配置会比较麻烦。显然，软件定义网 络技术可以实现网络的敏捷性和灵活性。网络功能虚拟化则是利用标准的IT虚 拟技术解决相关的硬件设备问题，其依托于大型共享服务器，利用软件定义的方 式，实现地域网络实体虚拟化的运用，如虚拟机技术就是虚拟化技术的一种。这 种虚拟机部署成本比较低5g应用场景，同时可以快速的适应网络变化。尤其是云计算和虚拟 化技术的应用，在独立服务器就可以实现对冗余服务器的部署，以此来满足网络 峰值的需求，同时也可以实现资源的释放，有利于故障管理，实现市场化的发展。2.5异构无线通信技术基于5G无线通信背景下，一般会产生多样性的互联网节点，并使其所覆盖 的区域得到有效拓宽。在异构无线通信技术构建过程中，要做好以下两个方面的 工作：1.小区部署。其通常是指在城市的每个小区中按照要求布置高质量的小基 站，这样既可以形成一个健全、完整的宏蜂窝网络，而且还可以全面提高数据信 息的容量和互联网体系的传输速度；2.D2D通信。其主要负责满足部分区域的数 据实际需要，并确保相邻设备之间的数据信息交换，从而使5G无线通信系统的 传输效率与质量大大提升。

在 5G 无线通信系统中，D2D 的应用场景如下：1.应急 通信。在 5G 无线通信系统运行阶段，如果通信网络基础设施出现问题，终端之 间可以借助D2D 连接来构建无线通信网络，进而在终端之间实现无线通信，保证 后续灾难救援工作的顺利进行；2.社交应用。借助 D2D 的发现功能可以使用户挖 掘邻近区域相对比较感兴趣的用户，同时还可以在邻近用户间实现数据信息的有 效传输，如互动游戏、内容分享等。2.6 边缘计算技术边缘计算技术作为 5G 通信网络的关键技术之一，是指在网络边缘提供运算 和存储单元，从而实现快速处理数据的技术方法。传统的无线通信网络的运行复 杂，先要将数据从基站传递到业务平台，经过若干网络单元处理及转发，用户才 能通过无线网络将所需的数据下载下来，整个环节耗时长，延迟高，对网络的质 量也有较高的要求。当今社会人们对无线网络的要求日益提高，传输速率的缓慢 以及高时延都会导致用户满意度的下降。因此，边缘计算技术的重要性日益凸显。 通过网络边缘提供电信级的运算和存储资源，业务处理本地化，从而实现了传输 速率的提升，让大规模数据的及时处理成为了可能。除此之外，边缘计算技术的 应用使得 5G 无线网络的质量和效率得到了有效的提升，减少了核心网设备的传 输压力，改善了无线网络管道化的现状，从而实现了构建快速、便捷、安全的通 信网络系统的目标。

2.7 新型网络架构在 5G 网络发展过程中，必然朝向蜂窝及WIFI 融合的结构发展，有效实现业 务分流。同时为了让基站压力减轻，提出 D2D 网络概念，D2D 网络技术成为 5G 发展的关键技术。使用 D2D 技术不需要国际站转接即可完成数据交换，从而减 小蜂窝网络负担，让功耗得到减少，进而加快网络速度。结语随着科学的进步，人们对生活质量要求的不断提高，推广 5G 通信技术是大 势所趋。5G 通信网络的构建与完善，将会对我国的社会和经济发展产生积极的影 响。为了加快 5G 通信技术的战略布局，实现通信网络的商业化，技术人员应该 积极分析5G通信技术的应用场景，充分理解5G通信技术的技术细节，从而为未 来的技术革新和优化打下坚实的基础。参考文献[1]严斌峰，袁晓静，胡博.5G技术发展与行业应用探讨[J].中兴通讯技术， 2019，25 （06）：34-41.[2]丁聪．5G通信技术应用场景和关键技术探讨［J］．通讯世界，2019， 26(05):98-99．

（编辑：成都站长网）

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