5G通信技術(shù)應(yīng)用場景和關(guān)鍵技術(shù)

王景國

（大連泰宏電信技術(shù)開發(fā)有限公司，遼寧 大連 116013）

5G是指第五代移動電話行動通信標(biāo)準(zhǔn)，也稱第五代移動通信技術(shù)，它主要的核心原理是完善一組技術(shù)來提升性能和滿足多樣化需求，現(xiàn)今所研究的5G的最大下行速度為10Gb/s（相當(dāng)于下載速度1.25GB/s）。5G在新信息化時代具有廣泛的應(yīng)用場景與發(fā)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(wǎng)絡(luò)延時和具有非常開放的技術(shù)設(shè)計構(gòu)架。全球5G都在進(jìn)行技術(shù)變革，我國在5G技術(shù)的研發(fā)中也占據(jù)了重要的地位，但是我國的5G技術(shù)仍然沒有取得絕對的技術(shù)優(yōu)勢，這篇文章重點對5G通信的關(guān)鍵技術(shù)和有利的發(fā)展方向進(jìn)行探究。

一、5G通信技術(shù)的特點

（一）擴展性

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

（二）節(jié)能性

在相應(yīng)通信技術(shù)的支持下，實現(xiàn)了對信息組織網(wǎng)、信息中心網(wǎng)的高效構(gòu)建，降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本，提升了網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的信息交互速率，使得5G通信技術(shù)的節(jié)能性得到了顯著提升，整個通信組網(wǎng)的能耗控制在低區(qū)間，降低了電信運營商以及用戶在5G通信技術(shù)使用過程之中所承擔(dān)的費用，提升了5G通信技術(shù)的實用性。能夠最大程度地減少外部環(huán)境對整個通信活動的影響，為用戶提供高質(zhì)量的通信服務(wù)，進(jìn)而在市場競爭之中獲取更多的主動權(quán)，占據(jù)更多的市場份額。

二、5G通信技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)

（一）多天線傳輸

5G通信技術(shù)的應(yīng)用要將頻譜利用效率提高到現(xiàn)階段的10倍以上，這也是其目前面臨的主要任務(wù)。在應(yīng)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(shù)不僅要實現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的目的，還必須擴大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍。3D多天線技術(shù)的持續(xù)進(jìn)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(shù)的廣泛應(yīng)用，目前可同時使用128根點天，由此促使3D-MIMO的技術(shù)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(jìn)一步擴大。

（二）5G無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的MIMO技術(shù)

MIMO技術(shù)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(fā)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(xiàn)如今無線網(wǎng)絡(luò)日新月異，基本已經(jīng)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(shù)，在發(fā)射或者接受端鋪設(shè)很多天線，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究開展，現(xiàn)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(shù)做出貢獻(xiàn)。

三、5G通信技術(shù)的主要應(yīng)用場景

（一）宏覆蓋增強應(yīng)用場景

宏覆蓋增強應(yīng)用場景中大部頻段屬于低頻頻段，宏小區(qū)的覆蓋能力能夠達(dá)到半徑為若干千米的范圍。在該應(yīng)用場景中，各個用戶到基站的路損量存在較大差異，從而導(dǎo)致信噪比也不盡相同。宏站上通常可布設(shè)較多天線，所以在此應(yīng)用場景下可使用非正交傳輸、新型調(diào)制編碼以及大規(guī)模天線等技術(shù)。這幾類技術(shù)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(shù)分別使用效果的總和。

（二）在防干擾的方面的具體應(yīng)用

5G無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)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(jìn)行處理。其中，根據(jù)不同的信號交織圖案對其進(jìn)行相應(yīng)的信道交織，交織就是在對信道進(jìn)行編碼之后進(jìn)行的。而調(diào)頻就是根據(jù)不同的小區(qū)所產(chǎn)生的不同調(diào)頻來完成干擾。另外，加擾的方法就是在進(jìn)行編碼方法和交織方法之后再對小區(qū)之間產(chǎn)生的不同采取加擾措施從而進(jìn)行干擾。5G無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的智能干擾管理。為了做到人們對于服務(wù)更加優(yōu)質(zhì)的要求，我們必須要建構(gòu)智能干擾管理體系。使得5G無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的動態(tài)性特征，高異構(gòu)型特點以及智能型的特點充分的發(fā)揮出來。在進(jìn)行干擾管理的時候應(yīng)該注意到是否與網(wǎng)絡(luò)特征匹配，再依照網(wǎng)絡(luò)上面的各種反饋信息來制定有效措施，從而完成動態(tài)調(diào)整，完成干擾，使得網(wǎng)絡(luò)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(lián)網(wǎng)的過程中車聯(lián)網(wǎng)主要完成的是信息流的相互交流，實現(xiàn)安全性的自動駕駛和宣傳5G時代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并且超低時延準(zhǔn)備實現(xiàn)車與車、車與一些簡單的設(shè)備、車與云之間的相互控制交流。通過5G網(wǎng)絡(luò)可把傳感器設(shè)在道路周邊的基礎(chǔ)設(shè)施上并把道路的這些信息準(zhǔn)時通知到車輛，以此來實現(xiàn)環(huán)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(chǔ)設(shè)備的環(huán)境感知和調(diào)度服務(wù)，所以需要我們大大降低成本，以便提高自動駕駛的普及。

結(jié)語

5G通信技術(shù)的完善以及通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，產(chǎn)生了極為深遠(yuǎn)的社會意義與經(jīng)濟意義。為了推動5G通信技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，加快通信網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)化，文章著眼于實際，在分析5G通信技術(shù)應(yīng)用場景以及關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，對5G通信技術(shù)形成一個全面的認(rèn)知，進(jìn)而為后續(xù)相關(guān)技術(shù)研發(fā)、優(yōu)化以及應(yīng)用工作的開展創(chuàng)造條件。