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5G的关键技术及应用研究
 
 
 
 
 
   
 
 
 
摘要:互联网的发展与普及不断更新着人们的通信形式，使人们的交流方式发生了翻天覆地的变化，也加快了各行业的运作速度。近些年来，新一代网络通信技术诞生了，它就是5G。如今5G在通信领域备受关注并成为研究重点。为提高通信网络的性能、确保数据传输的稳定性与高效性、优化用户的使用体验，5G通信网络的关键技术是必不可少的。并且我们相信未来5G通信网络技术的应用领域会变得越来越广泛。
关键词：5G；关键技术；应用
中图分类号：TN929 文献标识码：A
引言
随着生活水平的不断提高，人们对通信质量的要求也逐步提高。与传统通信技术相比，5G 通信技术在各方面都有了较大的提升，为用户提供了更好的体验，更高的带宽以及更丰富的服务。
1 5G概述
5G是2020年后的新一代移动通信网络，与传统通信技术相比，5G具有更好的扩展性、节能性和可靠性。同时，峰值传输速率应达到10Gbit/s，设备连接密度应提高10到100倍，且只有1ms的超低空口时延。5G是包括多种新型的无线通信技术与现有的无线通信技术的集成，而不是单纯的几种新型通信技术的结合，是对4G网络的发展与提升。5G网络的实现将不仅支持移动互联网的发展，还将极大地促进人工智能、物联网的发展。与4G无线通信技术相比，5G无线通信技术覆盖范围更广、速度更快，所以5G无线通信技术比4G无线通信技术有更大的发展空间。近几年，国家也加大了对
5G无线通信技术的投入和应用，在试验研究阶段也取得了可喜的成绩。未来，5G无线通信技术将继续朝着更为全面的方向发展。
2 5G通信的关键技术
超密集异构网络
各类智能终端的普及导致网络数据与信息交换将呈现爆炸式的增长。为保证未来的5G网络较当前的网络实现1000倍的数据流量增长，减小区域半径，降低节点功耗与增加节点的数量是解决问题的关键。因此，超密集异构网络将成为未来5G的关键技术之一。由于大量节点的部署，拉近了终端与节点间的距离，极大地提高了网络与频谱的利用效率，扩展了系统的容量，增强了系统的灵活性。但是，由于此技术在运行时节点距离过短以及空间的变化会造成节点之间的自干扰，因此，节点距离的调整，系统结构的优化对于抗干扰的性能提升显得尤为重要，这也是这一技术提升与改善的方向。
大规模MIMO技术
为了提高通信网络的无线传输能力，5G通信技术采用大规模的MIMO技术来提高通信网络的信息收发能力，从而有效降低信息传输的时延，提高数据传输的稳定性，提高用户满意度。大规模MIMO技术具备很多优势，包括以下几个方面：首先，大规模MIMO技术可以在不改变频谱宽度的情况下，大幅提升通信网络的信道容量，有效提升信道容量利用率，从而构建完整的5G通信系统。其次，大规模MIMO技术能够有效弥补传统通信系统在频谱带宽方面的不足，减少运营成本，提升通信系统的可靠性。最后，在通信系统的天线方面，大规模MIMO技术依托于先进的有源天线单元技术，并利用天线单元的科学编码，使得其可以在垂直方向上实施动态波束赋形，提升了天线的数据传输质量以及效率，扩大了信号的覆盖范围，有效地提升了通信能力。与此同时，信号范围的扩大意味着对信号基站的需求减少，降低建设成本，节约资源，为通信