尹国栋

摘要：随着科学技术的发展，在通信领域，我们已经进入到5G通信技术时代。文章就针对5G通信技术的应用场景及关键技术进行了深入的分析，旨在为相关人士的研究工作提高参考，更好地促进我国5G通信技术的发展，使其能更好地为我们的工作和生活服务。

关键词：5G通信技术;应用场景;关键技术

前言：

作为信息技术三大支柱之一的通信网络，随着社会的发展和科学技术的进步，对人们的日常工作和生活带来了巨大的便利，极大地改变了人们工作和日常生活的模式，也亟待地推动了社会经济的发展。在通信领域，随着科学技术的发展，我们已经进入到5G通信时代，而且，5G通信技术将通信网络技术提升到了一个全新的高度，是当前全球移动通信的最高发展水平，也展示了一个国家信息化建设的水平。在实际生活中，5G通信技术在诸多的领域都具有广泛的应用，因此，分析其应用场景及关键技术，对其未来的发展具有十分重要的现实意义。

一、5G通信技术的应用场景分析

2019年是5G通信技术的应用元年，而2020年是5G通信技术广泛应用的关键之年。在2020年，我国的5G通信技术已经获得了广泛的应用，在智慧生活、智慧城市以及智慧制造等场景中获得了广泛的普及应用（见图1）。2020年3月29日至4月1日，习近平总书记在浙江考察时，指出：“要抓住产业数字化、数字产业化赋予的机遇，加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设，抓紧布局数字经济、生命健康、新材料等战略性新兴产业、未来产业，大力推进科技创新，着力壮大新增长点，形成发展新动能”。根据习总书记的讲话精神，当前，我国的互联网、物联网应用范围已经普及到运动、车载、医疗、智慧城市与电网等领域当中，5G通信技术基于其交互式的显著特点，在无线接入宽带和通信延迟等方面的工作中发挥了巨大的作用，特别是在急救人员跟踪、入侵监测、无人机远程监控等领域中，更是发挥了巨大的作用。

在实际生活中，无论是在智慧生活、智慧城市还是在智慧制造等领域的应用，5G通信技术都分为在室内和室外两个场景种的应用：首先，在室外场景的应用。在室外场景的应用中，主要是利用5G通信技术的大规模多进多出（Multiple-In Multiple-Out，MIMO）技术，通过基站建设和天线的分布，在一定区域内设置足够的天线元件，然后采用光纤与基站的相互连接，对该区域进行部署，借助虚拟蜂窝部署的方式与技术，提升其室外的覆盖率;而其室内场景应用中，主要是促使用户系统在运行期间与室外的MIMO天线进行连接通信，使之形成天线与室内无线接入点（Access Point，AP）共同通信的局面。这样不但能够实现短距离的通信，还能有效提升通信系统运行的效率，形成良好的工作模式。此外，应用5G通信技术，还能满足当前社会倡导的节能降耗减排的绿色环保发展的要求，实现人与自然的和谐共处，从而为通信网络的可持续发展夯实基础。

二、5G通信的关键技术分析

在5G时代，无线移动通信网络已经由传统的通话业务，逐渐发展为可为用户提供更加丰富的数据信息与网络服务的通信系统。其关键技术大致分为如下几个方面：

（一）大规模天线技术

大规模天线技术也被称为MIMO技术，是英文“Multiple-In Multiple-Out”的简写。这一关键技术主要是在发射器端与接收器端的中间设置一定规模的天线系统，提升数据的容量，从而提升客户的体验度。一般来说，移动通信技术都会应用一定的天线系统，而5G通信技术中大规模MIMO关键技术，将一定区域内天线的数量增加到几十到几百之间，并且在移动设备中也配置了一定数量的接收天线系统。这种设置方式与传统的天线设置方式，具有如下的优势：第一，能确保高频谱的合理利用，提升能源的利用效率;第二，通过简单的预测，有效控制噪声干扰的问题，防止实际生活中存在的噪音对信号的干扰;第三，能为众多的用户提供更优质的服务。运用大规模MIMO关键技术，能简化MAC层次的调度算法，而且秩序BS传送信号还能满足相关时频用户多元化的使用需求，从而实现最终的服务目的。

（二）认知无线电网络技术

认知无线电网络技术也是5G通信技术中的关键技术。这一技术主要是运用CR网络技术，创造性地解决了RF频谱拥挤的问题，提高了无线电频谱资源的利用率，从而改善5G通信技术应用的现状。在实际运用中，首先利用CR发射器接收相关接收器所监测到的被占用的频谱。在此基础上，运用可视图技术与其他用户的相同频谱进行连接，当遇到冲突问题时，就可以及时进行协调，从而保证5G通信的稳定运行。

（三）高频段传输技术

当前，在移动通信领域，人们普遍使用的是3GHz及以下的移动通信频段，随着用户的不断增加，以及人们对流量需求的增加，频谱资源已经无法满足人们实际的应用需求。而开发毫米波频率的高频段通信技术，将毫米波频率的范围控制在28GHz左右，同时借助64根天线发挥出波束赋技术的作用，这样就可以满足人们对数据流量的使用需求，实现在2km范围内达到每秒1G的下载速度（见图2）。

（四）移动基站技术

移动基站技术也是5G通信技术中关键的技术之一。在一般的情况下，移动蜂窝基站大都分布在移动交通设备当中，如：公交车、私家车以及货车等，这样就会随着交通工具的移动而转变连接的核心网络具体位置，从而有效提高5G通信技术网络服务的水平及质量。而且，运用移动基站还有一个显著的优势，那就是移动基站能有效提升频谱的利用率，同时最大限度上减少对能源的消耗，从而降低相应的成本开销，并有效提升其应用的效果，增强5G通信技术整体系统抗干扰的能力。

（五）绿色通信技术

绿色通信技术也是5G通信技术中的关键技术之一。习近平总书记在系列讲话中明确指出：“建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计”。因此，在5G通信系统开发与设计过程中，也必须遵循节能环保的原则，树立绿色环保的观念和意识，能够在最大限度上降低能源消耗量的同时，融入绿色低碳环保的新发展理念。为此，在5G通信技术研究与开发工作中，必须从各个方面都遵循绿色发展新理念，采用绿色通信技术，满足当前我国倡导的绿色发展理念的要求，全面提升能源的利用效率。

结语：

综上所述，随着科学技术的发展，目前我们已经进入到5G时代，5G移动通信技术的诞生和发展，將当前的移动通信技术带入到一个崭新的发展领域，为人们的生活和工作提供了巨大的便利，具有十分重要的作用和现实意义。文章就针对性分析了5G通信技术的应用场景及关键技术，这仅是笔者的一点个人浅见，可能还存在分析不到位的情况，但希望能对相关人士的研究工作提供参考和借鉴，促进我国5G移动通信技术的健康发展，为人们的生活和工作提供更优质的服务。

参考文献：

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[2]王军辉，康苇.5G通信技术应用场景和关键技术研究[J].科技资讯，2020，18（07）：35-36.

[3]何琦，高聪慧，单彬.5G通信技术应用场景及关键技术分析[J].无线互联科技，2020，17（02）：1-2.