蒋斌

摘要：随着信息科学水平的提高，社会进入5G时代，极大的满足了通信行业的发展要求。基于此，为掌握5G无线通信系统技术要点，本文对该通信系统中的关键技术进行分析，同时探讨5G无线通信系统技术的应用，以供相关人员参考。

关键词：5G无线通信系统;大规模MIMO通信技术;毫米波

引言：科学技术的发展使得人们生活生产方式发生改变，其中，通信技术的升级极大的便利了人们生活。为进一步提升用户体验，满足更多业务需求，应对5G无线通信系统关键技术进行解析，促进5G各项技术的成熟应用。

1.分析5G无线通信系统中的关键技术

1.1大规模MIMO通信技术

从当前5G无线通信系统发展现状来看，该通信系统仍处于发展和应用初期，大规模MIMO通信技术作为一种新颖的网络架构，一方面能够提高频谱效率，另一方面可以对相关硬件使用的复杂性有效降低。运作流程如图1所示：

在5G无线通信系统推广过程中，大规模MIMO通信技术发挥了不可替代的作用，相较于以往传统的MIMO技术，大规模MIMO技术能够以同时、同频的方式满足多个用户通信业务的开展，同时，还能够通过提高功率效率、网络吞吐量的方式提升5G无线通信系统的通信可靠性。该技术主要利用多个发射和接收天线作为通信的发射端和接收端，所以能够在不增加频谱等资源的前提下，改善通信质量、扩大信道容量。另外，该技术能够满足大量数据流的交互，而且是在同一时频的情况下，但由于其本身具有较为严重的自扰性，所以需要与预编码技术结合应用，从而避免导频污染等问题的发生。

1.2毫米波通信技术

在人们通信需求日益提高的当下，低频带无线通信系统逐渐无法满足人们需求，相较于4G无线通信系统，5G无线通信系统具有极高的信息传输需求，通过使用毫米波高频段通信技术，可以利用其丰富的频谱资源满足5G无线通信系统运行需求，因此，该技术是该通信系统的关键技术之一。由于毫米波波长适中，且波长与尺寸呈正相关，所以，相较于以往传统微波器件尺寸，承载毫米波高频段通信技术的元器件尺寸更小。在5G无线通信系统普及应用的背景下，其较小的占地空间为基站端的建设提供了便利，除此之外，通过毫米波高频段通信技术还能够为大规模MIMO系统的布设提供助力。具体而言，在开展大规模MIMO系统建设工作时，通过使用毫米波高频段通信技术建设大规模天线列阵，之后利用编码技术，能够有效降低信息受外界磁场的具体干扰，从而提升通信接收和信号发送速度。另外，毫米波高頻段通信技术还能够对信息进行检测，改善以往人工检测过程中出现的误差，提升检测准确性。而且，毫米波高频段通信技术的使用还能够以高效的状态对通信工程问题进行分析与检测，为相关工作提供了极大的便利，方便相关工作人员对5G无线通信系统问题的及时解决与补救。但是，值得注意的是，毫米波通信技术容易受到外界环境的影响，例如雨雪天气等，且存在路径耗损较大情况，因此，最好结合波束成型技术强化该技术可靠性，进一步提升5G无线通信系统的平稳运行。

1.3波束成形天线技术

在无线通信网络发展以来，波束成形天线技术得到广泛使用，例如军用雷达相关信号的接收技术。对于无线通信网络而言，受外界因素影响基本是无法避免的，因此，为提升5G无线通信系统运行的稳定可靠性，在对该系统进行建设以及推广使用过程中，需要不断增强其抗干扰能力。具体而言，其他通信技术难免受到信道质量或是传输距离等方面的限制，但波束成形技术能够有效抵御外界因素影响，尤其是天线列阵大量配置方面，信号传播方向较多，极易出现信号功率损失等情况，进而影响人们的通信使用。但在波束成形天线技术的加持下，能够以加权合成处理的方式实现多个天线信号的同时传输，并保证信号传播的准确性，增强其抗干扰能力[1]。

1.4异构无线通信网络技术

在当前科学技术高度发展的时代背景下，技术间的相互结合是极为普遍的情况，其中，通信技术与计算机技术的相互整合，极大的满足了无线通信网络的运作需求。但是，对于5G无线通信系统而言，传统接入点选择机制会对信号接收效果造成影响，为此，为推动5G无线通信系统的普及应用、扩大5G无线通信系统覆盖面积、提高网络吞吐量，需要在异构网络中引入多个接入节点。对于网络覆盖面积，主要使用拓展机制，以此为基础选择多个节点，一方面增强信号强度，另一方面更好的完成平衡任务和负载转移等工作。而且，满足5G无线通信系统极强的兼容性需求，提高通信设备利用率，便于不同类型网络的顺利集成，从而扩大5G无线通信系统应用范围，降低成本的同时，提升经济效益。

1.5D2D通信技术

在以往4G无线通信系统中，无论是系统的信道资源，还是终端设备的通信能力，都存在一定限制性，设备往往无法进行数据或语音通信，通信基础是基站。但在5G无线通信系统中，用户节点具有相互接收、相互转发信号的功能，有限打破了以往传统设备、系统之间有效通信的限制，摆脱了基站的束缚，实现了终端设备之间的有效通信，从整体角度提升了系统频谱效率。但是，需要注意的是，在5G无线通信系统普及应用过程中，往往需要复用小区社会资源，在该情况下，可能会对下行链路的用户造成干扰。因此，针对该现象，在5G无线通信系统推广过程中应使用资源优化、干扰协调等方法降低D2D通信对用户和基站造成的影响，提升5G无线通信系统的应用效果。

2.探讨5G无线通信系统关键技术的应用场景

2.1医疗事业

在5G无线通信系统推广建设过程中，5G通信技术早已应用于多个场景，其中，在医疗事业领域发挥极大作用，取得了良好的应用效果，尤其是远程医疗。在5G远程医疗模式中，医生能够远程实时掌控患者病情，并进行图片等治疗资料的精准传输，使患者能够打破时间和空间的限制，在最短时间内得到治疗，避免最佳救治时机的错过。另外，由于5G无线通信系统的兼容性和大容量，以5G技术为基础的远程医疗模式可以同时对多个用户终端进行连接与交互，进一步为诊断、救治等工作的开展提供便利。

2.2智能家居

在社会经济发展、人们生活质量不断提高的当下，人们对家居也提出了更高需求，智能家居就是其中之一。智能家居以5G无线通信系统为基础，用户通过使用移动端即可控制家居，提升了人们的生活质量。在智能家居中，5G无线通信系统与物联网技术相结合，实现了万物互联，提高了控制的精准性和有效性。除此之外，在自动驾驶方面，5G无线通信系统也得到了广泛使用。例如，自动判断障碍物、判断红绿灯等，极大的提高了汽车的反应速度，实现自动驾驶的同时保障驾驶安全，促进汽车行业的长远发展[2]。

结论：综上所述，作为最新无线通信技术，5G无线通信系统的关键技术已经发展至商用阶段。但在其实际应用过程中仍存在亟需完善的地方，所以，应对技术要点和原理进行研究，实现对关键技术的完善，从而推动移动通信行业更好发展。

参考文献：

[1] 张玉明. 5G无线通信关键技术及其发展现状思路构建[J]. 中国新通信，2021，23（6）：34-35.

[2] 程宝林. 5G通信的主要特点和所需的主要技术分析[J]. 数字通信世界，2021（1）：112-113.