面向5G无线通信系统的关键技术研讨

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【摘要】现如今，信息高速发展，各类通信技术的发展在这过程中拥有着至关重要的地位，纵观世界，全球各地的人已经离不开日趋完善的通信技术。在移动通信技术高速发展的关键时期，5G通信技术将会是未来通信技术的重点。但是就现阶段而言，现在的5G通信技术还不成熟，还有许多的方面需要进行细化与调整，在未来的工作中，就需要针对这些方面进行完善，这样才能够在将来更好的推广5G通信系统。在接下来的工作中需要对5G通信系统的方方面面进行完善，这有这样才能够使5G通信技术融入到生活的中，使其发挥无穷的作用。

【关键词】5G无线通信系统；关键技术；大规模MIMO技术

引言

近些年来，高速发展的移动通信技术给我们生活的方方面面带来了巨大的改变，就现阶段的数据而言，随着各类移动终端设备的普及，多媒体数据的传输量也在不断地增加，基于此我们能够推算出在未来移动通信的数据量还会有巨大的增长，那么为了满足未来越来越多客户的需求，因此必须降低相应业务的运行成本，在现有的基础上进行更新与升级，同时这也会导致中国的无线通信产业飞速发展。随着5G通信系统的持续研究，相关产业也会随之进行更新换代，相信在未来随着5G通信技术的发展，我们生活的方方面面都会经历非常大的变化。

15G无线通信系统的现状

如今我们生活中的移动设备主要应用的是4G通信系统，与传统的4G通信系统相比，5G通信系统的传输效率更高，同时其也具有较为宽广的覆盖面积。因此，基于未来对移动通信系统的切实需求与移动通信系统的发展前景来讲5G通信系统比4G通信系统有用更加广阔的提升空间。现阶段由于国际上各个组织的相互协作，我国对5G通信系统的研究已经取得了可观的成果，现阶段的研究方向主要在于技术的整合，5G通信技术与其他的通信技术要做到有机的组合。同时中国也正在逐渐与不同的组织进行合作，中国正在尝试通过不同的途径获得与其他组织的合作关系，因此人们已经认识到5G通信技术将会成为相关新兴技术发展的重要推力。换个角度进行思考，如今日益庞大的通信业务均是在无线通信的基础下实现的，因此在未来的工作中也只有5G通信技术才能够满足日益增大的数据量。

25G无线通信系统的关键技术

2.1大规模MIMO技术

经过近些年来的实际应用表明，多天线技术能够在很大程度上有效的提高通信系统的频谱效率。目前的很多种无线通信系统中都已经应用了多天线技术，正是通过对3G系统和WLAN通信系统的检验发现这一结论。经过研究发现，MIMO信道数量的增多与收发信号过程中所用到的天线数量有着十分相近的关系，因此在5G无线通信系统的研究中一般就会设置多种数量的天线进行使用。大规模MIMO技术有着更为强大的分辨率，因此其就能够更加深入的挖掘空间维度资源，这就能够使得即使多个用户在同一个频率内进行通信，也能够保证其通信的通畅性，进而就能够解决在小规模基站下进行高频谱信息传输的行为。相比于其他的基站平台大规模MIMO技术的抗干扰能力强，这也就意味着其能够极端环境下进行数据传输。随着5G通信系统对各项技术的不断攻克，5G通信系统就能够在短时间内负担大规模的数据传输，加大其他移动设备的工作能力。虽说大规模MIMO技术存在着诸多优势，并且其优势是非常显著的，但对于单个系统来说，天线数量的增多会导致整个系统的整体空间被压缩，进而整个系统的基础性的功能就不能够得到保证，因此在这些问题上仍需要相关技术人员进行适当性的调节与改进，在合理安排的前提下，这一技术才能够得到更大的应用。尽管如此，中国对这些内容的研究仅仅是处于信道模型阶段，同时都仍处于理论数据研究的阶段之中，还有很多的内容没有通过实际的模型进行论证，在当今前提下如何发挥大规模MIMO技术的优势，是当今摆在众人面前的关键所在，我们需要结合眼下实际情况，结合中国无线通信领域的实际需求对现阶段的问题进行研究。

2.2双公开技术

我们所说的双公开技术指的是信息能够实现同时传输与同频率传输的目的。现如今，人们热衷于研究双公开技术是因为现有的通信系统在进行信息传输的过程中会受到各种信号的干扰影响，而双公开技术则是能够在很大程度上提高频率的利用率，应用双公开技术就能够实现多频率的信息传输功能，进而就能做到一个通信系统同频率以及双向传输的技术难题。对于未来将会得到重用的5G通信系统而言，使用双公开技术能够有效地利用无线频谱资源，随着这一技术的应用，其能够很好地解决5G通信系统中信号干扰的问题，正是因为双公开技术的应用会使得这一问题得到有效解决。为了解决信息传输过程中系统本身的干扰问题，可以通过对干扰信号的模拟端抵消和对已知干扰端的数字信号进行干扰抵消等方法进行解决。

2.3绿色通信技术

这里所说的绿色通信技术指的是降低信息传输过程中所消耗的能量问题。纵观现有的科技水平来讲，该问题确实是影响当下无线通信产业发展的重大挑战之一。虽然现在无线通信消耗的能源仅占产业总能耗的3%，但是近些年来这个数值却以每年15~20%的速度进行增长。4G通信系统的普及已经使得通信产业的能耗大大增加，而在未来随着5G通信系统的大量普及，如果绿色通信技术没有取得重大突破的话，通信产业的能耗将会急剧增多，这将会给我们的生产生活带来重大挑战。因此，对绿色通信技术的研究研究工作具有至关重要的作用，现阶段关于绿色通信技术的研究主要集中于提高能源的利用率上，但是随着能源利用率的提升，通信系统的频谱效率将会随之降低，因此在接下来的研究工作中需要根据实际的需求对两者进行合理的协调，权衡两者的关系将会是未来的重点之一。

2.4毫米波高频段通信技术

如今频谱资源非常稀缺，而毫米波高频段通信技术正是解决这一问题的有效方法。这里所说的毫米波是指波长在1~10mm之间的电磁波，如今人们越来越重视毫米波在无线通信系统中的应用。在毫米波的应用过程中需要考虑到毫米波散失现象。毫米波在大气中进行传播时会发生比较严重的散失现象，因此其现阶段只能在短波通信中得以应用，进而在未来的5G通信系统的发展过程中，如果需要使用毫米波高频通信技术，就必须要克服这一缺点做出适当性的改进。毫米波与微波通信存在着显著的区别，二者在传输信道模型和多径数目方面存在着较大区别，正是因为这些问题现阶段的MIMO通信系统并不适用于毫米波通信系统。为了解决这一问题，研究人员提出了混合波束成形的概念，这个概念的形成主要是利用数字域波束成形和模拟域波束成形的概念，现在这一问题已经成为5G通信系统的研究重点。要想真正的对5G通信系统进行推广与应用也需要对这部分的技术进行继续研究。

3结束语

在未来，5G通信系统将会是无线通信产业发展的重要方向，但是我们不得不承认的是现阶段我国在这方面的研究上仍然存在着诸多问题。相比于西方发达国家，我国在该领域上仍然存在着较大的短板，甚至说我们仍处于一个比较落后的阶段，因此在未来我国还有很多的难题需要进行攻克。相信在未来随着5G无线通信系统的发展，随着相关技术细节的完善，5G无线通信系统将会极大满足人民的需求，同时为中国各项事业的发展提供助力。

参考文献

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作者:廖华 单位:中通服咨询设计研究院有限公司