（中国电子科技集团公司电子科学研究院，北京 100000）

我国在科技研发方面的投入不断增加，使得我国5G无线通信技术世界领先，实现了“弯道超车”。无线通信技术从最初的1G网络到普遍应用的3G、4G网络，每次无线通信技术的代际更新都在不断缩短，充分体现了该技术快速发展的趋势。作为科技突破的重要表现，5G无线通信技术目前已成功商用，不仅提升了人们的业务使用体验，也加速推动产业融合升级。5G与城市生活相结合将推动大数据、人工智能等新技术的新发展，进一步催生更多新业态、新模式、新应用，促进人们生活方式全方位、深层次的变革，加速我国从移动互联网时代进入智能互联网的时代。

一、5G无线通信技术概念

随着人们对生活质量的不断提升，不仅对移动通信的传输速率提出了更高的要求，同时也在低功耗、低时延等方面提出了新的需求。5G是第五代移动通信技术的简称，5G的传输速率在28GHz波段下已达到1Gbps，而4G的传输速率仅为75Mbps，可以说5G无论是传播速度、相应能力等方面，都比4G都有了很大提高。5G力求打破传统无线通信技术存在的局限性，为该技术的使用用户提供更加丰富且优质的业务服务活动[1]。5G无线通信技术继承了2G、3G以及4G的优势，具有极强的兼容性，并且还可以接入各种新型的无线通信技术，拓宽了通信服务的方式，提升通信服务质量，让无线通信技术体系变得更加完善。同时通过运用网络功能虚拟化NFV、5G网络切片、RAT无线接入等技术，可以提升5G网络安全，保障5G网络的稳定覆盖和可靠传输。

二、5G无线通信技术的相关应用研究

1.D2D技术的应用

D2D技术是5G无线通信技术中的关键技术之一，该技术作为蜂窝通信的补充，可以使一定范围内的终端设备实现点对点直接通信，从而有效缓解无线通信系统频谱资源匮乏的现状，实现频谱资源的高效利用。D2D技术工作在许可频段也可以更好地保障干扰可控，在保证传输效率的同时降低传输所需要的成本，增强网络稳定性的同时提升用户体验。D2D技术的应用场景包括基于邻近特性的本地业务应用、应急通信、物联网增强等。但D2D技术面临传统蜂窝网络难以有效支持D2D通信、频谱共享造成用户通信干扰、大量设备通信高峰引起的通信时延等挑战。解决上述挑战，将有助于D2D技术应用范围的扩大，充分发挥其在5G无线通信中的技术优势[2]。

2.大规模MIMIO技术的应用

MIMO技术改变了传统单天线对单天线的信号收发模式，通过多个天线实现信号的多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，充分利用空间资源，保证通信链路整体可靠性，实现系统信道容量的成倍提升。大规模MIMO技术作为MIMO技术的延伸和扩展，是开启5G用户体验的关键技术之一。不同于4GMIMO最多8天线，5GMIMO在基站侧配备更大规模的天线阵列，可达到64天线，甚至更大规模。大规模MIMO技术的应用场景主要有异构网络、无线回传链路、室内外热点等。但大规模MIMO技术面临着导频污染、天线互耦等问题亟待解决。

3.毫米波通信技术的应用

毫米波通常指的频段在30GHZ到300GHz的电磁波，兼具微波和远红外线两种波谱的特点。毫米波通信是以毫米波作为无线信息传输的载体，是一种具有高质量、恒定参数的无线传输信道的视距传输方式。由于毫米波频带宽、频率高、波长短、波束窄，利用毫米波通信可以极大提升信道容量、提供稳定的传输信道、具有极高的多普勒分辨率、提升信息传输安全保密性，大大提升数据传输速率，降低信号传输时延，有效地解决海量互联网设备无线接入所面临的诸多问题，在5G无线通信中有着极其广泛的应用前景。毫米波通信技术的应用场景主要有密集人群超大业务流量区域的热点覆盖、固定无线宽带接入、无压缩高清视频的无线传输、智能制造等产业互联网场景等。但由于毫米波通信存在信号传播距离短、穿透力差、成本高等问题，对毫米波频段的5G商用部署是巨大的阻碍。

4.同时同频全双工技术

同时同频全双工技术指通信的收发双方同时利用相同的频谱发送和接收信号，突破了频分双工技术和时分双工技术的频谱资源使用限制，更加灵活地使用频谱资源。与传统半双工技术相比，同时同频全双工不仅可以提升频谱利用效率，减小反馈信号的接收延迟，还可以提升通信的安全性。同时同频全双工技术应用场景主要有室内低功率场景、低速移动场景、智能语音场景、车载人机交互场景等。但是同时同频全双工技术主要面临着强自干扰以及相邻小区同频干扰两大问题，为其实际应用带来了极大的挑战。

结语

面对多样化的业务需求和复杂场景，5G无线通信技术的应用在带来更好的数据应用体验的同时，也促进了交互方式的再次升级，成功为移动通信赋予了通用技术的属性，目前已成为不可或缺的基础设施。未来，随着科技水平的不断提高以及5G无线通信技术的日趋完善，5G无线通信技术的应用范围也会不断扩大，为全面推动数字社会的发展提供强大动力。