5G通信关键技术应用与研究

5G通信关键技术应用与研究

朱兆卫

天津京信通信系统有限公司江苏分公司

摘要：5G通信技术属于新型技术手段，其具有2G、3G、4G通信技术的全部优势，且具有良好的节能效果，对提高用户体验感具有重要作用。因此为充分发挥5G通信技术的核心价值，提高其应用效果，本文通过实际调查与分析文献资料，围绕5G通信关键技术展开探讨，并对该项技术手段的应用进行分析，以期可以为工作人员开展工作提供可靠依据。

关键词：5G；通信技术；应用；关键技术；研究

引言：在现代科学技术持续发展的背景下，5G通信技术逐渐进入公众视野，并被广泛应用于多个领域中。该项技术手段具有较强的复杂性，在应用过程中极易出现多项问题，导致应用效果降低。因此必须对5G通信关键技术形成正确认知，严格依照相关标准对该项技术进行利用，并不断对其进行研究，充分体现5G通信技术的核心价值，该点对我国通信事业健康发展具有重要意义。

1.5G通信技术的应用

1.1.改进数据传输

通过实际调查可以发现，在当前社会发展中，4G通信技术已实现全面普及，并已融入到群众日常生活及工作中，促使群众生活及工作便捷性显著提高。针对5G通信技术手段而言，其相较于4G通信技术具有更高的数据传输效率，实际速率可达3.6G/s，能够在节省空间与时间成本的基础上，提高数据信息的安全性，该点对进一步提高群众日常生活及工作便捷性具有重要作用。随着现代科学技术持续发展，5G通信技术也将不断进步，在特定条件下，其对网络信息的传输效率甚至将达到10G/s，并为远程控制方式的发展奠定良好基础。此外，5G通信技术的网络延迟相较于4G通信技术较低，在通常情况下多为1ms，能够为高精度远程控制顺利实施提供保障，例如汽车无人驾驶及电子医疗等领域^[1]。由此可见，在科学应用5G通信技术的情况下，不仅使用过程安全性将得到保障，而且各项功能将得到更新。

1.2.改进网络兼容性

针对网络兼容性而言，其在网络技术发展过程中属于常见问题。在全部网络间具备良好兼容性的情况下，通信技术在市场层面的占比率将显著提高。但通过实际调查可以发现，当前采用的通信技术手段无法促使不同网络之间进行兼容，仅能够促使少数技术兼容，但范围相对较小，该点对通信事业发展极为不利。5G通信技术具有良好的兼容性，其能够在多种通信设备中进行广泛应用，且能够促使不同网络进行结合，获取丰富的用户基础。由于该项通信技术能够实现网络兼容，故而网络维护成本将得到有效控制，该点对提高经济效益具有重要意义。

1.3.改进用户业务

用户是网络信息技术的主要获益者，因此网络通信技术在发展过程中必须对用户实际需求进行综合考量，并将其作为发展目标，以此满足社会需求，促进社会经济发展。针对2G、3G、4G通信技术而言，均将上述内容作为发展基础，并结合科学技术手段不断对通信技术各方面进行优化。因此在该种条件下，5G通信技术对用户需求的考虑相较于其他通信技术更加全面，能够显著提高用户体验感，保障通信事业健康发展。此外，对5G通信技术进行应用与发展时，必须深入分析用户内在需求，不断对该项技术进行完善，以此促进其发展，并为用户提供优质的通信服务。

1.4.改进成本控制

在通信技术研发与发展过程中，必须对技术手段的经济性进行综合考量，若实际投入成本相对较高，必将对技术研发及推广产生严重影响。从现实角度出发，可发现虽然5G通信技术在未来发展中必将成为首要技术手段，但在流量激增的影响下，其各项成本极有可能增加，导致该项技术手段无法实现全面普及，致使5G通信技术发展受到影响。因此对该项技术手段进行应用与研究时，必须正确认识到经济预算及成本控制工作的重要性，并严格做好该项工作，提高用户体验感，降低使用成本，以此为5G通信技术的高质量发展提供保障。

2.5G通信关键技术分析

2.1.无线传输系统

针对无线传输系统而言，其主要包括以下两项内容：①大规模MIMO科技。该项技术是多入多出系统，即通过多重天线对无线网络信号进行首发，进而获取多条天线多发多收的整体效益。MIMO科技能够在避免频谱带宽资源及天线发射功率增加的基础上，促使网络信道容量显著提高，进而为网络信道的利用效率提供保障。目前，有多数科研人员将该项技术作为5G通信技术的关键技术。在4G移动通信技术普及的背景下，由于OFDM技术手段的应用对多天线科技发展具有积极影响，故而天线通道将发生转变，由传统2T2R变化为8T8R，促使8T16R信道形成^[2]。若将当前存在的多天线作为基础对天线总数量进行增加，其对空间信息流的支撑数量将显著提高，该点对提高网络频率利用效率，满足5G网络容量与速度方面存在要求具有重要作用。通过分析信息观点，可发现天线通道总量与信道容量具有直接关系，在科学应用多天线科技的情况下，MIMO技术的形成与部署将得到保障。此外，随着有源天线系统不断投入使用，虽然大规模MIMO科技原有概念未对天线形态进行明确，但通过对天线系统进行灵活搭配与预编码，将实现对天线垂直角度动态波束赋形进行获取。针对此类赋形而言，其在通常情况下多被称作三维MIMO，能够在城市建筑立体布局环境下对网络实际吞吐量进行增加与覆盖。从该角度出发，可发现三维MIMO科技对在基站侧分布相应的天线端口及天线单元具有积极的促进意义，且能够为大规模MIMO科技的出现奠定基础；②超密集组网科技。通过引入以全新无线传输系统及多种后期演变为基础的无线接入系统，可判断5G系统必将由多项无线接入科技构成，属于多层次敷设异构系统。此类密集组网科技的实现与加大基站分布密度具有直接关系，尤其针对小基站分布而言，能够显著提高频率的复用率。

2.2.无线网络系统

该系统包括的内容如下：①SDN。该项技术是一种全新的网络革新架构，能够对系统虚拟化进行表现。SDN技术能够对路由器内控制与转发作用进行分离，促使其转变为具有独立性的决策作用。在传统IT网络架构中，结合业务要求进行部署上线工作后，若业务需求受到影响从而出现变化，工作人员必须开展对网络设施中相关配置的调整工作，且该项工作难度将显著提高。因此在移动网络复杂程度不断增加的背景下，如何提高系统敏捷性与灵活性是工作人员必须进行考虑的重点问题；②NFV。该项技术手段主要指网络功能模拟化，由电信经营商率先提出。NFV技术的主要目的是对具有良好规范性的IT虚拟化科技进行利用，以此对硬件设施复杂程度不断提高的问题进行有效整合与操作。该项技术手段以重大共享OTS服务终端及软件定义途径为基础，能够为网络实体模拟化的应用探索奠定良好基础。由此可见，在NFV内进行利用的虚拟机技术属于虚拟化科技。以NFV为基础的虚拟机分布成本相对较低，且能够对网络需求的转变进行及时应对。在云计算与虚拟化的作用下，工作人员将实现在单独的物理服务器中对部分冗余的服务器进行部署，该点不仅能够实现并行处理，而且还能对网络峰值要求进行迎合，在网络需求的基础上及时分配资源，以此提高部署便捷性与故障控制效果^[3]。此外，该项技术能够进行迅速升级，并满足市场需求。

结束语：综上所述，5G通信技术是未来发展的重要技术，其与通信事业发展具有直接关系。因此应对该项技术形成正确认知，并不断对其关键技术进行深入研究，提高用户体验感，进而为通信事业发展提供保障。

参考文献：

[1]司春波,赵志强,李晓勇,米凯,康珺.5G通信关键技术应用与研究[J].电子世界,2021,47(17):15-16.

[2]何晶.5G移动通信应用与无线关键技术研究[J].中国新通信,2021,23(13):32-33.

[3]叶青,陈宁,林明,陆曼曼.5G通信技术应用场景及关键技术分析[J].信息系统工程,2021,25(05):17-19.