阐述5G无线通信系统的关键技术

阐述5G无线通信系统的关键技术

李智锋

长讯通信服务有限公司510000

摘要：本文主要对5G无线通信系统的关键技术进行分析了解。5G无线通信系统是新一代通信系统，也是未来移动通讯行业发展的主流。其可以满足未来移动通信行业在高速率、个性化服务、多数据等方面的要求。

关键词：5G；无线通信系统；关键技术

引言

随着网络技术的发展和普及，移动网络也取得了很大的进步。在移动通信网络方面，也正在发生较大的变化。传统的宏基站的形式，正在朝着多样性异构形式转变，各类移动通信资源，也能够实现更好的融合与整合，最终朝着5G通信系统的方向发展，并得到了进一步的健全和完善。在5G无线通信系统中，通信流量速度大大提高，因而对于抗干扰能力等，都提出了更高的要求。

一、5G无线通信系统的现状

4G通信系统是移动设备在我们生活中的主要应用。与传统的4G通信系统相比，5G通信系统具有更高的传输效率和更广的覆盖范围。因此，基于未来移动通信系统的实际需求和移动通信系统的发展前景，5G通信系统比4G通信系统更有用，具有更广阔的推广空间。目前，由于各国际组织的合作，我国5G通信系统的研究取得了相当大的成就。目前，主要研究方向是技术集成。5G通信技术应与其他通信技术相结合。与此同时，中国正逐步与不同的组织合作，试图以不同的方式与其他组织建立合作关系。因此，5G通信技术将成为相关新兴技术发展的重要推动力。另一方面，当今越来越大的通信业务是基于无线通信的，因此只有5G通信技术才能满足未来工作中不断增长的数据量。

二、5G无线通信系统结构分析

现阶段无线通信中不断增长的数据率、更高的频谱效率、更大的网络容量及更高的移动性，为解决上万亿用户无线设备运行问题，在5G无线通信系统结构设计过程中，需要以蜂窝结构的形式，进行系统结构的改造。即摒弃传统室外基站在移动通信小区内部的设计形式，将5G无线通信系统划分为室外、室内两个场景。同时为避免建筑物墙壁导致的信号渗透损失，在5G无线通信系统建设时需要在分布式天线系统、大规模MIMO（多输入多输出）技术的帮助下，以一个基站为中心点，在其上部部署十个，或者数百个分布式天线阵列。结合移动毫微微窝蜂基站的设置，可充分满足用户在车辆、高速列车等模块移动性需求。

三、5G无线通信系统的关键技术分析

1.绿色通信技术

通信技术引起高能现象引起越来越广泛的关注，并为全球通信技术的可持续发展提出更多问题，据不完全统计信息和通信技术在世界占能耗超过3%的年能耗比例大幅增加。随着信息和通信技术的传播，能源和通信技术的传播也越来越严重。即使是5G通信系统的零距离，也没有达到1000次通信系统的主要目标。尽管在较低的转移条件下，排放的全部排放可能同时达到最佳的效率和能源效率，但在高质量的信号、效率和能源效率方面，他们明显的差异。在通信系统中，在通信和基本框架方面也有效的权衡。目前，由于通信技术的效率和高能源效率，系统的无线通信技术已经达到解决的问题。最近，在一个多用户的系统中，有一个系统和一个大规模的mimo系统，以确保资源优化的问题。与此同时，能源和资源消耗能力的平衡，我们可能希望利用资源的效率，利用资源进一步优化。除此之外，我们也不能忽视这一关键问题，如果这些因素是世界上最乐观的问题，就会有更大的问题。这一参数的能源消耗和密切关注这一参数并不等于零，而与此同时，大规模能源消耗的通信系统也将不可避免地成为能源效率系统的能源系统。

2.MIMO技术

MIMO的基本原理是运用多个天线来对信道衰落问题进行抑制，在信号发送端和接收端设置多天线单元，通过多输入/多输出的方式对通信系统信道容量进行拓展，将其应用到无线通信系统中，能够在促进频谱效率提高的同时，实现数据的安全传输。例如，目前正在使用的4G、WLAN等，都有MIMO技术的应用，其能够在不增加发射功率的前提下，实现多发多收，促进通信容量的提高。事实上，对于大规模MIMO而言，基站会配置数量众多的天线，以确保其能够为多个用户提供服务，因此，技术人员可以通过增加基站中天线数量的方式，构建集中性大规模的MIMO；也可以通过适当分割，形成分散性大规模的MIMO。与常规意义上的MIMO技术相比，大规模MIMO技术的整体性能要强很多，可以最大限度地对空间资源进行挖掘，确保即便多个用户在同一时间进行通信，通过大规模MIMO技术也能够提供可靠的通信空间，从而在不需要增加宽带带宽的情况下，促进通信频率的提高。不仅如此，大规模MIMO技术的应用还能够在一定程度上提高效率，降低发射功率，更能够实现噪声的有效屏蔽，属于5G技术中最为核心的技术之一。通过对大规模MIMO技术的合理应用，甚至能够促进通信技术的变革。

3.云计算技术

对于现存的云技术来说，在通讯网络传输过程中出现延时性和不稳定的问题，需要在武器通信技术中进行更进一步的优化。然而，在无限极无线通讯时代，更多使用通信网络的数据量将得到显著的提升，在全球范围内可能会超过将近500亿的连接量。除此之外，在5G无线通信时代，人们对终端设备的计算服务以及通讯服务的质量都提出了更高标准的要求。因此，在此种环境下，5G通讯技术在使用云计算技术的时候，必须要提高终端设备的计算能力，在最大限度内提高通信传输速率。

4.异构无线通信技术

5G通信当中，对于通信服务活动，有着更高的要求，除了传统的语音服务、短信服务等之外，对于商业活动、科学技术多样性等，也进行了强大的集成。因此，在计算机互联网技术、通信系统技术当中，能够得到更好的融合。所以，在5G通信技术的应用之下，将形成多种互联网节点，能够达到更大的范围。在异构无线通信技术中，通过单元部署、D2D通信技术等，完成操作。在小区部署当中，是指为全面提高互联网系统的传输速度和数据信息，在城市的每个小区内高质量地建立小型基站。这样，能够使宏观网络更加健全和完善，此外，在D2D通信当中，对于区域数据实际需求，进行相应的处理，在相邻设备设施之间，完成内容和数据信息的传输，进而使通信系统传输效率、传输质量等，使其灵活性得到更好的提高。

5.毫米波高频段通信技术

毫米波高频段通信技术是解决频谱资源稀缺的有效方法。所谓“毫米波”是指的波长在10mm到1mm之间的电磁波，在当下的无线通信系统之中毫米波的优点正在逐渐被人们所重视。但是要想应用毫米波段的通信技术是需要考虑电磁波在大气中的传播特性的，毫米波的缺点是在大气中的散失较为严重，所以只能够适用于短波通信，当然5G通信系统要想发展是必须要克服毫米波高频段通信技术这一缺点的。毫米波与微波通信的区别主要是在传输信道模型以及多径数目等方面，因此现有微波频段的MIMO通信系统都不适合毫米波通信系统。但是为了克服这一缺点，有关研究人员提出了“混合波束成形”的理念，主要是结合了数字域波束成形以及模拟域波束成形的概念，已经成为5G通信系统的研究重点。要想真正的推进5G通信系统的应用也需要对这部分的技术进行研究。

结束语

综上所述，信息技术的飞速发展，使得无线网络系统在人们的日常生活中得到了普及，移动通信技术的更新换代速度一再加快，5G技术已经进入倒计时。在5G无线通信系统的规划建设中，相关人员应该做好关键技术的深入研究，对技术进行不断创新和完善，为用户提供更加优质的通信网络服务，推动移动通信行业的稳定健康发展。

参考文献：

[1]5G无线通信技术概念分析及其应用探讨[J].黄德义.中国新通信.2018（10）

[2]简析5G无线通信的相关技术介绍及发展趋势[J].曹伟.数字通信世界.2018（01）

[3]5G无线通信技术概念及相关应用[J].伍剑华，卢桂花，莫朋机.通讯世界.2018（03）