TECHNOLOGY AND INFORMATIONIT技术论坛5G通信技术应用场景及关键技术分析郑志恒中国联合网络通信有限公司济南软件研究院 山东 济南 250100摘 要 现代信息技术在不断发展，它已经在各个领域得到有效结合，从而带动了移动通信行业的发展。通信发展的方向目前是5G通信技术，对5G的重要无线技术的分析可以提高应用通信技术的质量，提高5G的实用性和商业价值。因此，我们可以研究5G通信技术的应用场景和关键技术，以形成系统的理解，为以后的工作提供理论参考。关键词 5G；通信技术；应用场景；关键技术引言随着中国信息技术的不断发展，中国通信技术的发展也取得了巨大的成就。从2G技术向5G通信技术的发展不仅为用户提供了更快的网络服务，还优化了通信技术以确保信息的平稳传输和处理。随着5G通信技术应用范围的不断扩大，各通信公司应加强对5G通信技术使用场景的管理，最大限度地提高技术效率，不断促进5G技术的发展，为国民经济和技术发展做出贡献。因此，本文主要分析5G通信技术的应用场景和主要技术，探索5G通信技术的各个层面，并分析其发展趋势。1 5G通信技术的特性5G通信技术具有三大特性：高速率、大容量、低时延。高速率是用户在5G中可以感觉到的最直观的体验，极高的互联网速度可以为用户提供快速下载和上传应用，观看3D和4K视频不再是问题，游戏体验也大大提高。AR /R游戏发展迅速，并与传统游戏竞争。5G的另一个特点是频率高。高频受波长，因此要实现5G高频，必须结合天线阵列和相关技术来开发大型天线，以补偿高频通信的有限传播。5G大容量功能在物联网、智能家居、智能城市和实时物流跟踪中发挥着重要作用。低延迟游戏、视频、直播、车辆互联网、工业控制和其他应用程序等要求比较高的实时应用程序提供了无数种可能性，因为5G提供了可靠且非常低的延迟。2 5G通信技术的应用场景分析2.1 宏覆盖增强应用场景在扩大5G通信技术的宏覆盖范围的应用场景中，多数是低频范围，覆盖范围很广，覆盖半径可以达到几公里甚至更长。另外，在场景应用中，该技术可以观察测量到用户与基站之间的路损量差异较大，这也是信噪比差异较大的重要原因。在实际施工中，经常在宏站部署大量天线，并且在应用场景中使用非正交传输，新的调制和编码以及大规模天线技术来改善宏覆盖范围。无论您是结合使用上述三种方法还是单独使用上述三种方法，它们都显示出良好的效果并且非常适用。2.2 大规模物联网5G通信技术可以支持数十亿个设备和数万亿条消息，这些消息可以被安全可靠地处理并路由到其他设备。同时，5G通信技术在大型物联网中的应用可以确保数据和交互的安全性，处理设备数据并执行任务，还可以支持与离线设备交互的应用程序。在5G通信技术的研发中，为了确保技术的实用价值，运营商应从经济角度考虑技术并合理控制运营成本，以免因使用成本高昂而难以推广技术。2.3 高可靠性和低延迟5G通信技术的网络等待时间可以达到几毫秒，网络的可靠性可以达到工业控制的水平，因此最好将其应用于工业控制，智能汽车控制和远程医疗图像领域。同时，5G有助于升级现有服务，根据高带宽和低延迟的特性创建新服务，并保证相关服务，如VR（虚拟现实）、AR（增强现实）、CloudVR/AR、高清直播、CloudPC、Smartoffice（智能办公）等。3 5G通信技术的关键技术分析3.1 大规模MIMO的核心技术大规模MIMO的核心技术主要用于配置发射器和接收器天线系统，并且可以用来提高数据容量和改善用户体验。大规模MIMO关键技术应用的扩展允许控制天线的数量从数十个增加到数百个，并且还将具有用于移动设备的接收系统与传统的MIMO技术相比，大规模MIMO技术的使用具有某些优势。首先，大规模技术可以提高能源效率，以确保合理使用高频谱。其次，大规模技术可以通过简单地预测和避免信号的噪声干扰来解决和控制噪声干扰问题。最后，大规模技术可以达到同时服务更多用户，发送信号以满足不同用户需求以及提高服务水平的目标[1]。3.2 无线网络无线网络技术主要用于SDN和NFV，它们在工作的某些阶段对网络结构进行虚拟化，SDN执行命令和管理功能，降低5G网络的复杂性并改善网络的自我管理功能。同时，技术人员可以采取必要的步骤来更改路由器的相应参数，从而增加了总体灵活性。NFV是一种网络功能虚拟化技术，可以使用虚拟机技术执行IT虚拟化处理，以开发应用程序，适应不断变化的网络服务要求并及时配置网络设置和结构，转变和提高整体服务能力。最后，得益于云计算技术的支持，的物理服务器用于部署整个网络结构，在运行过程中减少5G网络的负载，加速网络的整体部署并及时发现现有缺陷以进行后续监控。为网络现代化提供了基础并创造了条件[2]。3.3 超高密度网络技术该方法的实现可以基于增加基站的密度，特别是在一定程度上增加小型基站的部署，有效地提高了频率复用效率，形成了完整的通信系统。这项技术主要由两部分组成：一个是无线物理技术，另一个是虚拟层技术。第一个包括多址技术、编码技术和MAC技术。这些技术的应用显著改善了5G网络频谱带宽的使用，还提高了网络接入点的信号强度，以满足在各种情况下的通信需求，消除了的通信区域的盲点并扩大了网络的覆盖范围，增加了5G通信系统的容量，使5G网络结构表现出立体化的特征。虚拟级技术是指使用单级物理网络构建多级虚拟网络，虚拟网络的主要平台是宏基站，它负责虚拟级别的团队管理，以达到有效管理的目的。借助虚拟层支持，技术人员可以实时管理单个运营商和多个运营商，以实现对5G网络的动态控制。运营商可以根据业务类型和用户的实际需求灵活定制网络（下转第71页）科学与信息化2020年9月中 67Copyright©博看网 www.bookan.com.cn. All Rights Reserved. TECHNOLOGY AND INFORMATION工业与信息化[4] 杜志俊.工业机器人的应用及发展趋势[J].机械工程师,2002(5):8-10.[5] 刘红芳.我国工业机器人的应用与发展研究[J].科学与财富,2015 (34):362.时代发展机遇，必须抓住机遇，理性发展，促进我国工业机器人的快速发展。参考文献[1] 赵杰.我国工业机器人发展现状与面临的挑战[J].航空制造技术, 2012(12):26-29.[2] 曹文祥,冯雪梅.工业机器人研究现状及发展趋势[J].机械制造, 2011(2):41-43.[3] 李烈.我国工业机器人发展现状浅谈[J].科技向导,2011(5):56-57.作者简介唐华（1973－），男，天津人；学历：本科，职称：中级，现就职单位：天津市工业和信息化研究院，研究方向：人工智能。（上接第67页）配置，避免资源分配不合理的问题，提高网络资源的利用率，确保通信服务的质量和效率。4 结束语5G通信系统通俗地来说就是4G通信系统的升级，基于传输和网络技术的突破性发现，主要方法是最大化传输和增强网络资源利用率，在传统通信技术中提高效率并找到可重用性。虽然存在尚未确认和尚未解决的问题，但是只要技术人员继续努力，就可以实现5G通信系统的实用性和商业发展。参考文献[1] 邵逸杰.5G通信技术应用场景及关键技术分析[J].科学技术创新,2020(14):69-70.[2] 党建军,杨玉霞.5G通信技术的应用场景和关键技术[J].电子技术与软件工程,2020(9):11-12.（上接第68页）人们真正去使用这项新技术时，才有可能发现其安全隐患或漏洞，再通过反馈而逐步提升其安全性。比如，智能手环是近些年来出现的智能装备，其刚一问世，就广受大众喜爱。它可以记录步数、心率、睡眠时间等数据，从而监控个人健康状况。然而，人们在广泛使用智能手环开展运动锻炼时，却很少注意到自己的健康信息会遭到泄露，或者即使注意到这一问题，在享受其带来便利的情况下，并不会立即追究其安全性。正因如此，个人信息安全才突显其脆弱。由此可见，安全问题的发现与解决，一般产生于用户使用之后。大数据时代，新技术的出现与更迭比以往任何时候都要迅捷，其对工作、学习、生活产生的便利效果似乎日益全面和“人性化”。然而，对虚拟世界信息安全认知的滞后，使人们在享受重大便利的同时却不得不承担着同样重大的安全隐患。2.4 对信息化设备操作不当随着计算机、智能手机、平板电脑等电子产品的出现与普及，人们在生活、学习、工作中的信息化、智能化水平不断提高。在万物互联的今天，许多电子产品都可联入互联网，享受其带来的便捷服务。人们可以通过互联网进行聊天、交友、购物、理财等活动，极大地拉近了人与人之间的距离。然而问题也随之而来，许多人由于缺乏对计算机系统及网络信息防护等方面的相关知识，在具体探索中又缺乏必要的实践指导，导致其难以识别互联网上的有害链接，意外登录一些安全性较低的网站，导致其网络设备极易遭受病毒攻击。在这种情况下，存储于硬件或网络的个人信息就很容易被泄露。还有的人由于对网络聊天、交友等行为缺乏必要的警惕，主动暴露自己的个人信息，从而带来不必要的损失。凡此种种，均是由于对信息化设备操作不当而引发的个人信息泄露。3 结束语在大数据时代，信息安全的隐患和漏洞不减反增，给人们生活带来了新的问题和挑战。尤其在信息安全领域，其造成的不利影响已日益严峻和复杂，产生的教训也极其深刻。对此，我们在追求生活便利的同时，不能忽视和低估网络虚拟世界的安全威胁，而应自觉提升个人信息防护意识，必要时坚决拿起法律武器维护个益，并配合国家相关部门共同打击危害信息安全行为，以高度的社会责任感推动大数据建设健康发展。参考文献[1] 马丽伟,孟卫悦,张艳新.大数据时代个人信息安全问题研究[J].网络安全技术与应用,2018(4):48,50.[2] 范晓晨,陈晨.大数据视角下个人信息安全风险及对策浅析[J].北京学院学报,2018(1):-68.[3] 陈震.大数据信息安全风险与保障机制之研究[J].网络安全技术与应用,2017(10):66,73.（上接第69页）智能技术的应用程度还处于较为初级的阶段，但是也取得了较为明显的应用效果。为了提高继电保护工作的水平以及效率，应扩大人工智能技术的应用范围和应用深度。参考文献[1] 姬生飞,潘仁秋,徐华斌.人工智能技术在电力系统继电保护中的应用研究[J].通信电源技术,2020,37(7):282-284.[2] 杨雨婵.人工智能技术在电力系统继电保护中的应用[J].科技风,2020(10):210.[3] 张育善.人工智能技术在电力系统继电保护中的应用[J].科技风,2019(32):175-176.科学与信息化2020年9月中 71Copyright©博看网 www.bookan.com.cn. All Rights Reserved.
