摘要：5G就是第五代通信技術，主要特點是波長為毫米級，超寬帶，超高速度，超低延時。5G技術將實現隨時、隨地、萬物互聯，讓人類敢于期待與地球上的萬物通過直播的方式無時差同步參與其中。5G并不是獨立的、全新的無線接入技術，而是對現有的技術演進，其中有很多關鍵技術的創(chuàng)新和革命，本文就簡單論述其中的關鍵技術及性能特點。

關鍵詞：創(chuàng)新；5G

前言

5G技術全稱第五代通信技術，在互聯網通信日益發(fā)展的今天，5G網絡作為新時代科技革命的兵家必爭之地，將有巨大的前景和空間，基于此，各國都在5G技術上投入巨大，力爭搶占5G技術最高點，我國的華為公司在這一領域技術優(yōu)勢領先。5G技術所具有的功能會是高頻利用率和高效能，主要表現在信息的傳輸速率和資源的利用率上，是質的飛躍，5G技術的突出之處在于傳輸信號的時效性更強、覆蓋面更廣、安全性更高。

一、5G的關鍵技術

（一）大規(guī)模MIMO技術

2010年，Bell實驗室的科學家Marzetta在多小區(qū)、TDD場景下，提出了大規(guī)模MIMO的概念，從而發(fā)現了與單小區(qū)、有限數量天線時的一些不同特征。大規(guī)模MIMO技術是指基站配置了龐大的天線數量，通常是一百根或者是幾百根，較現有通信系統(tǒng)中天線數增加幾個數量級以上，在相同的時頻資源上同時服務多個用戶，且移動終端一般采用單天線接收的通信方式。大規(guī)模MIMO技術被業(yè)界認為是未來5G中的一項關鍵技術，它對無線通信系統(tǒng)的信道容量、能量效率和頻譜效率等有顯著提高作用，

（二）D2D （device to device） 通信技術

D2D（device to device）技術是指通信網絡中近鄰設備之間直接交換數據信息的技術。通信系統(tǒng)或網絡中，一旦D2D通信鏈路建立起來，傳輸數據就無需核心設備或中間設備的干預，這樣可降通信系統(tǒng)核心網絡的壓力，大大提升頻譜利用率和吞吐量，擴大了網絡容量。作為面向5G 關鍵候選技術之一的D2D 通信技術，在依托未來移動通信技術的超高速率、超大帶寬、超大規(guī)模接入能力和超大數據處理能力等特征的基礎上，通過發(fā)揮自身的核心技術優(yōu)勢，將在5G 移動通信運用中充分彰顯自身優(yōu)勢。

（三）同時同頻全雙工技術

同時同頻全雙工技術（Co-time Co-frequency Full Duplex，CCFD）是指設備的發(fā)射機和接收機占用相同的頻率資源同時進行工作，使得通信雙方在上、下行可以在相同時間使用相同的頻率，突破了現有的頻分雙工（FDD）和時分雙工（TDD）模式，是通信節(jié)點實現雙向通信的關鍵之一。5G網絡需要具備更高的傳速效率、更高的數據吞吐量和更加迅速的反應時間；為了實現5G通信的需求應運而生同時同頻全雙工技術，此技術的應用能夠在頻譜利用上滿足5G通信的基本需求，所以同時同頻全雙工技術備受國內外重視，各國研究機構都在加緊對5G從實驗室到商業(yè)化開始研究并實施一系列技術的融合。

二、5G技術的性能特點

（一）增強移動帶寬，保證大量數據傳輸

增強型移動帶寬主要表現在網絡容量的提升，支持不同的設備同時進行大量的數據傳輸，帶寬增強也意味著傳輸速率增加。超大的網絡吞吐量以及更快的速率使得用戶能夠獲得更好的用戶體驗。該應用場景包括AR/VR、社交網絡、遠程教育培訓、無線家庭娛樂等一些需要超高清視頻數據傳輸的領域。

（二）海量機器類通信，大量設備接入，數據傳輸

海量機器類通信主要體現在物聯網領域。物聯網的設備很簡單，需要傳輸的數據信息量也不大。海量的物聯網設備數據傳輸是5G相對于前幾代通信技術的一個全新的應用領域。應用場景大致分為以下幾種：智慧農業(yè)（土地、農作物以及天氣數據）、智慧城市（實體基礎設施設備連接）、智能制造（機器人控制、零部件監(jiān)測）、智能家居等，在這些應用場景中，我們可以看到5G變革性的影響。

（三）超可靠、低時延，傳輸速度快、穩(wěn)定可靠

5G采用了“自包含集成子幀”、可伸縮傳輸時間間隔等新技術，傳輸延遲顯著降低，最低可低至1ms，同時可靠性遠遠強于4G，因此該應用場景可以用在那些對網絡時延很敏感以及對數據傳輸可靠性很高的領域，比如車輛網（自動駕駛）、遠程醫(yī)療診斷（實時傳輸、超低時延）、無人機（巡檢和安防）以及智慧能源（饋線自動化系統(tǒng)）等。

三、結束語

本文主要是對5G的幾項關鍵技術進行了簡單介紹，同時說明了當前5G的技術的特點及應用的領域，隨著時間的推移，還會出現更多的應用場景。5G的發(fā)展支撐著物聯網的發(fā)展，物聯網的需求促進著5G技術的進步，同時改變著未來社會的發(fā)展。

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作者簡介：彭永杰（1983-），男，碩士，講師，主要研究方向：嵌入式系統(tǒng)開發(fā)。