张声陆
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摘要：通信技术是工业化与信息化发展的关键，5G技术的提出和应用突破了4G环境下的发展瓶颈，加快了数字化时代的到来。基于此，本文针对5G通信技术应用场景和关键技术进行探讨分析，以供参考。
关键词:5G;通信技术;应用场景;关键技术
引言
随着互联网信息技术的发展，大数据、云计算、人工智能以及互联网等技术已然成为新时代的热点，这些技术在“2025制造”的背景下已被纳入国家科技发展战略。5G网络作为该战略下的关键环节已经明确写入到“十三五”规划中。2019年6月，工信部正式发放了5G商用牌照，2020年5G行业应用已然进入商用轨道，正在影响着人们的生活和生产方式。在这种背景下，加快5G网络技术研究并与大数据、人工智能和物联网等新兴产业融合，能够为国家实施科技兴国提供强大的技术支持。
1 5G通信技术的特点
1.1扩展性
5G通信技术是在原有的通信技术基础之上发展而来的，因此整合了原有通信技术的优势，并在此基础上做出了一定的拓展，也因此可以为更多的用户提供更加多元化的通信体验。我国早在2017年就进行了5G基站覆盖能力测试，传输的网络信号强度可以满足不同地区居民对于通信的具体要求。
1.2节能性
5G通信技术支持下的通信网络内部信息交互速率相对较高，有利于信息组织网和信息中心网的高效构建，同时可以为运营商进行网络建设节约一定的建设成本，其节能性也由此体现。5G通信技术可以高效控制通信组网的能耗，极大程度地降低了5G通信应用过程中所产生的费用，并且为通信活动的传输保驾护航。没有了外部环境的影响，用户可以享受更加高质量的网络通信，从而提升运营商的网络服务水平，为运营商铺排市场奠定了一定的基础[1]。
1.3可靠性
当今社会，用户对于网络通信的需求攀升，电信运营商为了确保通信网络的吞吐量可以满足用户在不同时段和不同地区的通信要求，需要加大对于5G通信技术的资金投入，以便为用户提供更加优质的服务。5G通信技术的应用使得无线通信网络的短时间扩容成为了可能，极大地提升了视频、音频以及图片等容量较大信息的传输速度，同时5G通信技术的稳定性也保障了传输过程中的信号强度，便利了人们的生活。
2 5G通信技术应用场景
2.1增强型移动宽带
增强型移动宽带在4G网络中能够满足大区域和热点区域的高容量需求，对于提升用户体验性有着直接推动作用，其主要作用是增强人们之间的通信体验，而增强型移动宽带在5G网络中的应用能够实现更快捷、更稳定的效果。由于5G技术核心功能体现的是稳定、快速和准确，尤其是其高速率峰值可以实现Gbit/s的标准，这意味着高清视频、网络直播以及VＲ体验可以直接体现eMBB(增强型移动宽带)的应用场景，而VＲ技术对5G技术的应用最能体现出对宽带的高性能需求。简而言之，无论是在信息同步展示方面，还是在VＲ技术展示层面，5G通信技术有着明显的优势，如在5G通信技术下能够实现在1秒内下载一部时长2小时、容量为2GB的高清电影[2]。
2.2超高可靠与低时延通信
超高可靠和低时延通信主要体现在互联网的应用场景，实现的人与物之间的通信和控制，其能够实现毫秒级的时延，极大提升了用户可靠的体验，能够满足车联网以及工业控制领域的需求。尤其是在自动驾驶和无人机等场景中，5G的优势十分明显，依靠其强大的低时延功能，可以实现的自动驾驶响应速度要远快于人的本能反应速度。其中5G空中接口时延可以达到1毫秒左右，完全能够满足智慧交通的应用。这种通信技术的及时性和可靠性能够在该场景中得以有效实现。显然，5G通信技术即时性、可靠性、高效性，在一定程度上促进了5G场景的实现。
2.3大规模机器类通
信大规模机器类通信可以实现物与物之间的通信需求，由于5G有着较大的网络容量，能够为人与物、物与物之间提供通信的条件，因而促进了大规模互联网的快速发展，适用于以数据和传感采集为目标的应用场景。例如，5G技术可以较好的适用于智慧城市建设，实现对城市的基本设施的智能化、科学化管理，有效增强了智慧城市的功能。通过将5G通信技术运用于智慧城市的建设过程中，可对城市设施等进行智能化管理，确保其稳定性，增强了智慧城市的各项功能，实现了大量机器的通信需求。例如，可以利用5G技术进行城市路灯的智能化管理，保障路灯使用的稳定性，实现有效节能。这种场景突出的是强大的连接功能，在城市生活的生产、消费等环节都可以实现与互联网的有效融合[3]。
3 5G通信技术的关键技术
3.1大规模多输入输出技术
在5G移动通信技术中，大规模多输入输出技术是一个核心的关键技术，该技术能够提高频谱速率，保障网络的稳定性。这种技术也可以称之为大型天线系统，主要是在4G基础上发展而来的，可以实现基站大量用户在同一时间进行同步通信。而5G通信技术主要使用了大规模的MIMO技术，其应用原理是采用多天线形式实现无线信号传输，在高效率运用传输信号的前提下节省大量的传输成本。在这里需要指出的是，在传输过程中，无线网络可以细分为多个单独的子信号，这些信号都有自己的空间流。在5G通信技术中依托MIMO技术达成了大规模信号收发，大规模天线在同一时间段接收不同的子信号，可以实现每个子信号空间的独立性。简而言之，大规模多输入输出技术既能保障无线传输信号的传输性能，也能为无线传输提供良好的循环利用空间，提升了无线传输过程中信道传输的质量[4]。
3.2超宽带技术
超宽带技术作为一种新型的无线通信技术可以实现对信号的直接调制，促使数据带宽实现GHz的级别，数据传输速率达到纳秒分辨率级别。显然，这种技术相比较Wi-Fi技术，有着较为明显的低时延性。同时，超宽带技术在发送信号的过程中不需要载波，其消耗的能量较低。基于此，超宽带技术在5G新系统中的融入，在智慧交通领域方面有着积极的作用。依托于超宽带技术的特点和性能，可以提高车辆位置、车间距离识别以及快速反应能力。例如，自动驾驶汽车使用超宽带技术使得识别障碍物和防碰撞的能力得到显著提升，提高了汽车的安全性能。因此，超宽带技术为5G通信技术的低时延、低能耗等方面提供了技术支持。
3.3新型网络架构技术
新型网络架构技术应用的主要目的在于节省通信过程中的成本，同时满足用户对于5G通信技术高效利用率的要求。新型网络架构技术可以以自身的优势整合传统的通信技术，形成覆盖人们生产生活各方面的网络系统。网络虚拟化技术的实现与应用离不开自组织网络，自组织网络可以有效提升5G网络环境下的用户情景体验效果和互动。新型网络架构技术更符合现阶段5G通信技术的要求，通过不同的网络架构形成新型的网络交付模式，帮助网络系统的存储平台获得更高的稳定性。
结束语
作为第5代通信技术，已经综合了前4代通信技术的优势，也消除了很多传统通信技术中的弊病，为人们提供了更好的通信技术和通信环境。尤其是万物互联时代的到来，5G通信技术对时代发展有着很大的推动和促进作用，但是由于其仍处于研究和发展阶段，还需要更多的成本投入，以不断提升5G网络的稳定性，从而保障通信质量。
参考文献
[1]郑超.5G通信技术应用场景及关键技术分析[J].中国新通信,2019,21(21):29.
[2]丁和平.5G无线通信技术的关键技术应用研究[J].中国新通信,2019,21(21):46-47.
[3]彭文君,皮雅婧.5G通信技术应用场景及关键技术[J].通信电源技术,2019,36(10):182-183.
[4]马国大.5G通信技术应用场景与关键技术分析[J].通讯世界,2019,26(10):164-166.