5G通信技術應用場景及關鍵技術探討

馮萬里

【摘要】??? 近年來，我國通信技術得到了很大的發展。我國很多區域也開始建立5G通信技術試點，本文以5G通信技術作為核心，提出其應用場景和關鍵技術，主要目標是為促進5G通信技術的大力發展。

【關鍵詞】??? 5G通信技術??? 應用場景??? 關鍵技術

前言：隨著社會形態的不斷轉變，這也就更深入的明確未來我國通信技術的發展方向，而5G通信技術的不斷完善，在實際應用時能夠切實解決多場景共同應用時對性能需求高的問題，但在這樣的過程中，就會存在一定的應用場景以及關鍵技術方面的問題，基于以上要想更近一步促進我國通信領域的發展和進步，對5G通信技術研究有一定的必要性。

一、5G通信技術應用場景

1、室外場景。所謂室外應用場景，就是通過借助當前大規模的MIMO配備基站以及分布式天線進行的，通過在某一區域內放置天線的元件，同時利用光纖連接基站。通過這樣的終端部署就會使得運營商核心網絡連接發生一定的改變，除此之外，還可以通過運用虛擬蜂窩部署的形式來擴大室外的網絡覆蓋幾率。

2、室內場景 。這種場景的應用主要體現在用戶能夠直接通過室外的建筑天線與室內AP進行通信，這種場景應用在短距離的通信，切實提升了網絡用戶的傳輸 速率，對于60GHz的毫米波通信而言，能從根本上解決頻譜不足的情況。

3、用戶終端對通信技術的需求。5G網絡通信技術始終都是圍繞終端客戶來進行服務的，因此對5G網絡的通信技術傳輸成效是其中需要關注的重要點，到2020年時，5G網絡逐漸將在線游戲/云存儲等方面的業務超過當前客戶所應用的無線寬帶以及網絡無感知延遲，這種通信技術要求能夠在發生病疫、災害等提供更加具有效率的通信服務，同時還能夠在飛機上、高鐵上等快速移動的運輸工具上提供優質的移動通信技術支持，此外還能夠提供娛樂、收發郵件的網絡接入等服務。但就當前實際情況而言，社會也逐漸重視能量消耗和利用方面的問題，因此對網絡功能的能耗降低具有一定的重要性意義，因此也就重視5G通信 技術追求綠色環保、低消耗的問題。

二、5G關鍵技術

1、大規模MIMO。所謂MIMO 系統，具體而言就是在發射器與接收器兩者之間布置具有一定數量的天線系統，這樣就能夠從中增多數據的容量。一般來講，這種大規模的MIMO系統中的天線數量為幾十個至幾百個，于此同時相關移動設備也會配置相應的接收天線，與原本的MIMO系統相比較，大規模MIMO系統具有以下幾種優勢：其一，有效提升能源利用率以及高頻譜的利用率;其次，通過運用比較簡單的預測方式就能夠控制噪聲對信號的干擾問題;其三，能夠有效運用大規模MIMO系統中的多個用戶進行利用，只需要BS 來進行信號傳送就可以切實滿足同一頻率中用戶的多個網絡需求，在很大程度上將MAC層進行簡化，基于以上幾點優勢，通過大規模MIMO 技術能夠切實為G通信技術提供優勢的技術支持。

2、高頻段傳輸。一般來講，在過去移動通信系統工作頻段中，主要集結于3GHz以下進行的，這就使得用戶在應用過程中頻譜資源具有一定的擁擠性，但通過在高頻段進行傳輸時（如毫米波、厘米波頻段），其中資源多樣，能夠切實改善過去頻譜資源緊張狀態，從而實現在高速運行背景下短距離通信，同時也能夠支持5G容量以及傳輸速率要求。結合當前時代移動通信技術的大力發展，高頻段技術也會逐漸成為未來通信技術的發展趨勢，行業中對這方面的技術也給予了一定的關注度，其中毫米波移動通信優點主要在于帶寬足量，天線和設備體積比較小、天線增益高等等。但其中也存在一定的缺陷，例如傳輸距離比較短，穿透力以及繞射能力不強，在運行過程中會因氣候等方面造成影響。

3、同時同頻全雙工。近年來，同時同頻全雙工技術已經逐漸受到通信技術行業的關注，通過這項技術能夠在相同的頻譜上，通信雙方之間能夠同時發射信號、接收信號，與過去傳統的雙工方式相比較，空口頻譜效率也會提升因此提升一倍，從而突破傳統雙工方式頻譜資源的使用限制，為頻譜資源的使用增加靈活性，但與此同時，這種關鍵技術需要具備一定的干擾消除能力，另外還存在其他相連小區同頻干擾問題，而且在這樣的天線以及組網場景背景下，應用全雙工技術的困難程度也因此加大。

4、新型網絡架構。當前LTE接入網采用的技術是網絡扁平化架構，這種技術能夠有效降低系統延遲問題以及建網過程以及維護等成本，另外未來5G通信技術很大程度上會采用C-RAN接入網架構，這種技術主要是集合集中化處理、協作式無線電以及實施云計算三者一起的綠色無線接入網構架。另外這種接入網架構主要是通過運用當前成本較低的高速光傳輸網絡，能夠直接在遠端天線以及集中化中心節點進行信號傳送，能夠在其中構建數百個服務區域，甚至是上百公里之外的無線接入系統，這種技術通過運用協同技術，有效減少干擾元素，提升頻譜的效率，最終實現具有動態化的智能組網，切實降低投資成本。

總結：綜上所述，隨著當前我國移動通信技術的快速發展，無線網絡通信也隨之面臨一定的發展和挑戰，而5G 通信技術作為當前網絡系統發展過程中的關鍵所在之處，因此這就需要相關技術工作人員在其中投入更多的研究。雖然當前我國通信技術的發展取得了一定的研究成效，但其中還是存在一定的問題需要加以解決，這樣才能切實提升用戶對網絡的無線通信體驗。