5G通信技術應用場景和關鍵技術

王景國

（大連泰宏電信技術開發有限公司，遼寧 大連 116013）

5G是指第五代移動電話行動通信標準，也稱第五代移動通信技術，它主要的核心原理是完善一組技術來提升性能和滿足多樣化需求，現今所研究的5G的最大下行速度為10Gb/s（相當于下載速度1.25GB/s）。5G在新信息化時代具有廣泛的應用場景與發展前景，它憑借很快的傳輸速率、超大容量的接入、非常短的網絡延時和具有非常開放的技術設計構架。全球5G都在進行技術變革，我國在5G技術的研發中也占據了重要的地位，但是我國的5G技術仍然沒有取得絕對的技術優勢，這篇文章重點對5G通信的關鍵技術和有利的發展方向進行探究。

一、5G通信技術的特點

（一）擴展性

5G通信依托于原有的通信技術，并著眼于實際，對原有通信技術的技術優勢進行整合，進行通信技術的拓展。在這一基礎上，使得5G通信技術能夠為用戶提供更多、更為多元化的用戶體驗。2017年，我國進行了首次5G基站覆蓋能力測試，本次測試采用大規模天線技術，在3.5GHz頻段下保持100Mbps下載速率下覆蓋距離超過2km，達到與2.6GHz頻段4G基站相近的覆蓋能力，并且網絡信號強度較高，能夠同時滿足不同地區的不同用戶不同的通信訴求。

（二）節能性

在相應通信技術的支持下，實現了對信息組織網、信息中心網的高效構建，降低網絡建設成本，提升了網絡內部的信息交互速率，使得5G通信技術的節能性得到了顯著提升，整個通信組網的能耗控制在低區間，降低了電信運營商以及用戶在5G通信技術使用過程之中所承擔的費用，提升了5G通信技術的實用性。能夠最大程度地減少外部環境對整個通信活動的影響，為用戶提供高質量的通信服務，進而在市場競爭之中獲取更多的主動權，占據更多的市場份額。

二、5G通信技術的關鍵技術

（一）多天線傳輸

5G通信技術的應用要將頻譜利用效率提高到現階段的10倍以上，這也是其目前面臨的主要任務。在應用過程中，采用大量的天線能夠避免各個用戶不受各種因素的影響，從而增強無線信號的影響。5G通信技術不僅要實現環境保護的目的，還必須擴大網絡覆蓋范圍。3D多天線技術的持續進步，就是為了有效解決頻譜利用效率不高的問題。由于有源技術的廣泛應用，目前可同時使用128根點天，由此促使3D-MIMO的技術的形成，能夠充分滿足各個用戶的實際需要，并將無線信號的覆蓋面積進一步擴大。

（二）5G無線網絡通信技術的MIMO技術

MIMO技術就是通過多個端口輸入或通過多個端口輸出，它不僅可以使發射功率加大還可以使通信帶寬加大，對于早期的MIMO而言，它僅僅能夠完成單點對單點的工作，而現如今無線網絡日新月異，基本已經能夠完成單點對多點的工作。為了滿足時頻資源的需求量，我們可以運用MIMO技術，在發射或者接受端鋪設很多天線，隨著網絡技術的研究開展，現如今基本可以完成云無線連接，從而為提升5G無線通信技術做出貢獻。

三、5G通信技術的主要應用場景

（一）宏覆蓋增強應用場景

宏覆蓋增強應用場景中大部頻段屬于低頻頻段，宏小區的覆蓋能力能夠達到半徑為若干千米的范圍。在該應用場景中，各個用戶到基站的路損量存在較大差異，從而導致信噪比也不盡相同。宏站上通常可布設較多天線，所以在此應用場景下可使用非正交傳輸、新型調制編碼以及大規模天線等技術。這幾類技術之間通常能夠有效共存，也就是綜合使用效果較為理想，其綜合使用效果要高于單個技術分別使用效果的總和。

（二）在防干擾的方面的具體應用

5G無線網絡通信技術的隨機化處理。干擾信號的隨機化處理就是也就是隨機的干擾無線信號，對于可干擾的信號進行處理。其中，根據不同的信號交織圖案對其進行相應的信道交織，交織就是在對信道進行編碼之后進行的。而調頻就是根據不同的小區所產生的不同調頻來完成干擾。另外，加擾的方法就是在進行編碼方法和交織方法之后再對小區之間產生的不同采取加擾措施從而進行干擾。5G無線網絡通信技術的智能干擾管理。為了做到人們對于服務更加優質的要求，我們必須要建構智能干擾管理體系。使得5G無線網絡通信技術的動態性特征，高異構型特點以及智能型的特點充分的發揮出來。在進行干擾管理的時候應該注意到是否與網絡特征匹配，再依照網絡上面的各種反饋信息來制定有效措施，從而完成動態調整，完成干擾，使得網絡性能能夠得到提升。

（三）自動駕駛

因為涉及到時延和速率這一類問題的存在，在4G這個互聯網的過程中車聯網主要完成的是信息流的相互交流，實現安全性的自動駕駛和宣傳5G時代網絡技術，并且超低時延準備實現車與車、車與一些簡單的設備、車與云之間的相互控制交流。通過5G網絡可把傳感器設在道路周邊的基礎設施上并把道路的這些信息準時通知到車輛，以此來實現環境的感知，例如：更寬廣，更安全和更低成本。因為車輛共享基礎設備的環境感知和調度服務，所以需要我們大大降低成本，以便提高自動駕駛的普及。

結語

5G通信技術的完善以及通信網絡的建設，產生了極為深遠的社會意義與經濟意義。為了推動5G通信技術的科學應用，加快通信網絡的商業化，文章著眼于實際，在分析5G通信技術應用場景以及關鍵技術的基礎上，對5G通信技術形成一個全面的認知，進而為后續相關技術研發、優化以及應用工作的開展創造條件。