5G通信技术应用场景和关键技术

王景国

（大连泰宏电信技术开发有限公司，辽宁 大连 116013）

5G是指第五代移动电话行动通信标准，也称第五代移动通信技术，它主要的核心原理是完善一组技术来提升性能和满足多样化需求，现今所研究的5G的最大下行速度为10Gb/s（相当于下载速度1.25GB/s）。5G在新信息化时代具有广泛的应用场景与发展前景，它凭借很快的传输速率、超大容量的接入、非常短的网络延时和具有非常开放的技术设计构架。全球5G都在进行技术变革，我国在5G技术的研发中也占据了重要的地位，但是我国的5G技术仍然没有取得绝对的技术优势，这篇文章重点对5G通信的关键技术和有利的发展方向进行探究。

一、5G通信技术的特点

（一）扩展性

5G通信依托于原有的通信技术，并着眼于实际，对原有通信技术的技术优势进行整合，进行通信技术的拓展。在这一基础上，使得5G通信技术能够为用户提供更多、更为多元化的用户体验。2017年，我国进行了首次5G基站覆盖能力测试，本次测试采用大规模天线技术，在3.5GHz频段下保持100Mbps下载速率下覆盖距离超过2km，达到与2.6GHz频段4G基站相近的覆盖能力，并且网络信号强度较高，能够同时满足不同地区的不同用户不同的通信诉求。

（二）节能性

在相应通信技术的支持下，实现了对信息组织网、信息中心网的高效构建，降低网络建设成本，提升了网络内部的信息交互速率，使得5G通信技术的节能性得到了显著提升，整个通信组网的能耗控制在低区间，降低了电信运营商以及用户在5G通信技术使用过程之中所承担的费用，提升了5G通信技术的实用性。能够最大程度地减少外部环境对整个通信活动的影响，为用户提供高质量的通信服务，进而在市场竞争之中获取更多的主动权，占据更多的市场份额。

二、5G通信技术的关键技术

（一）多天线传输

5G通信技术的应用要将频谱利用效率提高到现阶段的10倍以上，这也是其目前面临的主要任务。在应用过程中，采用大量的天线能够避免各个用户不受各种因素的影响，从而增强无线信号的影响。5G通信技术不仅要实现环境保护的目的，还必须扩大网络覆盖范围。3D多天线技术的持续进步，就是为了有效解决频谱利用效率不高的问题。由于有源技术的广泛应用，目前可同时使用128根点天，由此促使3D-MIMO的技术的形成，能够充分满足各个用户的实际需要，并将无线信号的覆盖面积进一步扩大。

（二）5G无线网络通信技术的MIMO技术

MIMO技术就是通过多个端口输入或通过多个端口输出，它不仅可以使发射功率加大还可以使通信带宽加大，对于早期的MIMO而言，它仅仅能够完成单点对单点的工作，而现如今无线网络日新月异，基本已经能够完成单点对多点的工作。为了满足时频资源的需求量，我们可以运用MIMO技术，在发射或者接受端铺设很多天线，随着网络技术的研究开展，现如今基本可以完成云无线连接，从而为提升5G无线通信技术做出贡献。

三、5G通信技术的主要应用场景

（一）宏覆盖增强应用场景

宏覆盖增强应用场景中大部频段属于低频频段，宏小区的覆盖能力能够达到半径为若干千米的范围。在该应用场景中，各个用户到基站的路损量存在较大差异，从而导致信噪比也不尽相同。宏站上通常可布设较多天线，所以在此应用场景下可使用非正交传输、新型调制编码以及大规模天线等技术。这几类技术之间通常能够有效共存，也就是综合使用效果较为理想，其综合使用效果要高于单个技术分别使用效果的总和。

（二）在防干扰的方面的具体应用

5G无线网络通信技术的随机化处理。干扰信号的随机化处理就是也就是随机的干扰无线信号，对于可干扰的信号进行处理。其中，根据不同的信号交织图案对其进行相应的信道交织，交织就是在对信道进行编码之后进行的。而调频就是根据不同的小区所产生的不同调频来完成干扰。另外，加扰的方法就是在进行编码方法和交织方法之后再对小区之间产生的不同采取加扰措施从而进行干扰。5G无线网络通信技术的智能干扰管理。为了做到人们对于服务更加优质的要求，我们必须要建构智能干扰管理体系。使得5G无线网络通信技术的动态性特征，高异构型特点以及智能型的特点充分的发挥出来。在进行干扰管理的时候应该注意到是否与网络特征匹配，再依照网络上面的各种反馈信息来制定有效措施，从而完成动态调整，完成干扰，使得网络性能能够得到提升。

（三）自动驾驶

因为涉及到时延和速率这一类问题的存在，在4G这个互联网的过程中车联网主要完成的是信息流的相互交流，实现安全性的自动驾驶和宣传5G时代网络技术，并且超低时延准备实现车与车、车与一些简单的设备、车与云之间的相互控制交流。通过5G网络可把传感器设在道路周边的基础设施上并把道路的这些信息准时通知到车辆，以此来实现环境的感知，例如：更宽广，更安全和更低成本。因为车辆共享基础设备的环境感知和调度服务，所以需要我们大大降低成本，以便提高自动驾驶的普及。

结语

5G通信技术的完善以及通信网络的建设，产生了极为深远的社会意义与经济意义。为了推动5G通信技术的科学应用，加快通信网络的商业化，文章着眼于实际，在分析5G通信技术应用场景以及关键技术的基础上，对5G通信技术形成一个全面的认知，进而为后续相关技术研发、优化以及应用工作的开展创造条件。