1-5.广西电网电力调度控制中心 广西南宁 530023
摘要：5G的发展也来自于对移动数据日益增长的需求，随着移动物联网的发展，越来越多的设备接入到移动网络中，新的服务和应用层出不穷，2018年是5G技术标准冻结并且逐步进行试点实验的一年，R15标准的冻结、试点城市的发布以及自动驾驶测试道路的设立表示5G已经进入我们的生活，那么2019年的5G商业牌照发放更是预示着5G元年正式开启，全球移动通信网络将迈向5G时代，5G将成为全球范围的产业投资主题，未来五到十年将进入投资黄金期，产业基金在5G产业发展过程起到了资本补充作用，充足的“弹药”可以为工业4.0、智慧物联、智慧交通、智能家居、智能电网、工业互联、智慧城市、智慧医疗等场景应用领域创新创业提供良好的基础，5G应用将会得到普通的应用。
关键词：5G；R15；通信网络；5G技术标准，智能电网、智慧城市。
Application of 5G Communication Technology
PENG Shunjie1，JIANG ye2，LI mailin3，HUANG Yilin4，HOU ruoying5
（1-5.Guangxi Power Grid Power Dispatching Control Center，Guangxi 530023，China）
Abstract：The development of 5g also comes from the growing demand for mobile data.With the development of mobile Internet of things，more and more devices are connected to the mobile network，and new services and applications emerge in endlessly，The year of 2018 is a year when 5g technical standards are frozen and pilot experiments are gradually carried out.The freezing of R15 standard，the release of pilot cities and the establishment of automatic driving test road indicate that 5g has entered our life.Then the issuance of 5g business license in 2019 indicates that 5g will be officially opened in the first year，the global mobile communication network will move towards the 5g era，and 5g will become a global industrial investment Theme：the next five to ten years will enter the golden period of investment.The industrial fund plays a capital supplement role in the development of 5g industry.Sufficient "ammunition" can provide a good foundation for innovation and entrepreneurship in industrial 4.0，smart IOT， smart transportation，smart home，smart grid，industrial IOT，smart City，smart healthcare，etc.5g applications will be common Application。
Keywords：5G；R15；Communication Network；5G Technical Standard，Smart Grid，Smart City。
0 引言
随着通信技术的高速发展，3G、4G等业务的需求也越来越高，信息的传播方式和途径也日益多样化，且人们对于传播速度和效率的要求也逐渐提升，这一切都集中反映出了日益增长的通信技术的高速发展，5G通信技术正是为应对人们对于数据传输和应用的全新需求和标准而出现的。当前人们对于信息传输的超高速率的要求，对于信息传输的海量容积的要求，对于信息传输的超低延时的要求，均促使了5G通信技术的研究、应用和发展。
本文在论述5G通信技术特点的基础上，对5G通信技术的应用做了一些思考，并浅析了5G通信技术在物联网上的应用。
1 5G通信技术的特点
5G：第五代移动通信技术是最新一代蜂窝移动通信技术，也是继4G（LTE-A、WiMax）、3G（UMTS、LTE）和2G（GSM）系统之后的延伸。5G的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。Release-15中的5G规范的第一阶段是为了适应早期的商业部署。Release-16的第二阶段将于2020年4月完成，作为IMT-2020技术的候选提交给国际电信联盟（ITU）。ITU IMT-2020规范要求速度高达20 Gbit/s，可以实现宽信道带宽和大容量MIMO。
与3G、4G通信技术相比，5G通信技术有如下几个特点：
1）频谱利用率高
2）超低延时
3）通信系统性能有很大的提高
4）流量密度和连接数密度大幅度提高。
5）先进的设计理念
6）降低能耗及运营成本
以上几点主要就是5G通信技术的特点，与前几代相比，第五代的技术更多的偏向于用户中心，更多的应用会偏向于工业物联。
2 5G在3个维度的网络业务能力的提升以及若干关键技术
1）通过技术的革新，资源利用效率在4G的基础之上提升了10倍以上。
2）吞吐率比传统移动通信技术提升25倍左右，主要是利用了新的体系结构。
3）频率资源比传统模式扩大4倍，例如高频段、毫米波以及可见光等。
35G通信技术的关键技术
1）同时同频全双工技术
同时同频全双工技术可以有效提升频率资源利用效率，并且可以同时接收在一条物理信道上两个不同方向的信号，同时同频全双工技术可以同时进行发射信号和接受同频数据信息，使通信双工节点自身发射机信号产生的搅扰问题被有效解决。
2）MIMO技术
多天线技术由很多个天线链路组成，所以这项技术所需要的元件非常多样，包括接收以及发射机也要有多个配套。接收天线可以方便地分布在设备上面，但是发射天线必须集中或分布排列。这项技术不仅可以去除本身MIMO，还可以提升高频谱的利用效率降低能耗。
3）智能化技术
对5G移动通信技术进行更深层次的分析，得出针对5G移动通信来说，云计算有着无法被替代的作用，云计算网络中的服务器在5G移动通信技术中起着非常重要的作用，可以与基站相结合形成交换机网络。
4 5G通信技术的应用
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“端到端”的全方位连接将构建成智慧生活、5G网络下的使用体验会是“质”的飞跃，当下5G网络的到来对于使用体验是“质”的变化，出行、居住、就医、教育等与生活息息相关的场景都是颠覆性的改变，这也是中国对于5G需求的根本驱动力。
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5G产业链主要有三部分组成：5G设备、5G网络、5G应用。
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5G在新兴技术上的应用，主要体现在以下几个方面：
1）5G+物联网+大数据+AI
5G的特性足以提供物联网的两大关键技术要求（完整的网络标准和网络体系、安全性），使其得以扩展和突破，5G赋能于大数据后最终将传导至AI技术，特别是对于深度学习的能力有极大促进，5G网络下，AI处理能力下沉至用户端，终端侧AI芯片将成为热点。
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2）5G+云计算+边缘计算
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5G带动下的万物互联时代将产生海量数据，对云计算的需求将随之增加，边缘计算使得数据处理下沉到终端侧或数据源头的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，提供最近端服务，边缘计算能够有效释放中心云端的数据处理压力，海量数据不必再同一时段大量涌入且集中处理，中心云随时访问边缘云的历史记录，5G边缘云助力云计算实现飞跃式发展，5G+行业应用催生垂直云新业态涌现。
3）5G的赋能渠道
5G核心网络架构发生了向IT转型的变化，是一个开放性的架构，5G网络不再只是一个单纯通信系统，是以需求为中心，解决用户及行业需求的全新开放融合体系，将更加匹配垂直行业应用需求。
渠道一：网络切片和虚拟化----通过划分成逻辑网络，优化网络资源分配，缩减成本的同时，实现最大运营和数据处理效率，满足多元化任务需求。
渠道二：Massive MIMO和波束赋形技术----高可靠性、高抗干扰项，支持空分多址SDMA（空分复用），有效降低终端设备的功耗。
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5 结论
本文采用大量的图表分析，浅析了5G通信技术的关键技术及应用，5G网络技术不再像3G/4G一样，有着相对固定的网络架构和频谱资源，而是以创新的新空口和网络架构以及全频谱资源，塑造了自身低时延、大带宽、泛连接的三大特性，灵活多变的5G网络能够适应不同的应用场景，各个领域逐渐由以往的以网络为中心转变为以业务、以场景为中心。随着全行业重新塑造生态体系，未来行业之间的融合与协作将成为5G背景下的时代主题。
参考文献：
[1]李霞，山东圣翰财贸职业学院，浅析5G通信技术的应用与发展。信息记录材料，2019年11期。
[2]刘鹤群，重庆电子工程职业学院，物联网形势下5G通信技术的应用，电脑编程技巧与维护，2020年09期。
[3]杨俊，武汉职业技术学院，5G通信技术的应用研究，通讯世界，2019年12期。
[4]张培培，西安交通工程学院，5G无线通信技术的应用前景分析，无线互联科技，2016年24期。
作者简介：
彭舜杰（1987），男，高级工程师，硕士，研究方向为电力通信，447352692@qq.com；
蒋烨（1986），男，高级工程师，硕士，研究方向为电力通信系统运维与管理，247723075@qq.com；
李买林（1992，）男，工程师，硕士，研究方向为电力通信，13878196347@163.com；
黄一霖（1993），男，助理工程师，硕士，研究方向为电力通信，522035625@qq.com；
侯若英（1990），女，初级工程师，硕士，研究方向为电力通信系统运维与管理，houruoying666@163.com。