關于面向5 G無線通信系統的關鍵技術分析

王小飛

（中郵建技術有限公司，南京 210012）

工業化和信息化以及互聯網的結合是達成智能制造的基本，這就讓工業之間的結合需求進而提高。經過工業結合能夠達成工業領域內各個部門之間的數據實時互通，進而讓工業智能的應用和新型商業模式的創立基本。經過統計，在2020年，中國的預估性保護市場范疇可能到達300億元，遠景十分開闊。因此，對于5G通信技術的關鍵技術分析是十分有必要進行的。

1 通信系統的特征和問題分析

1.1 MIMO 通信技術的普遍特征

我國在多數情形之下將大范疇的MIMO技術叫做多天線技術，如今這項技術在大部分的無線通信技術中都有體現，并且從數據上看，只要通信系統里的天線運用的越頻繁，這項技術的效能、速率和可靠程度都會得到進一步的提升，然而要保證MIMO技術可以大范圍的運用，就要確保基站中配備了足夠多的天線，而且天線的本錢普遍處于一個較低的范圍，因而就算在基站里配備很多天線，企業的預算也不會超支。另外在基站里配備天線還有一個好處，可以進一步提升企業空間開拓的維度，在此基礎上不僅僅提升了5G通信的效能，還能讓企業更好的進行創新。

通過分析各種數據發現，5G通信技術的優點包括這些：①隨著天線數量的逐漸增加，用戶之間的通信路徑就會表現出正交特性，就是用戶之間的信息滋擾將被快速消滅；②由于基站天線數慢慢增多，讓信道快衰落、熱噪聲被有效均勻化，即讓用戶縮短了信息接收的時間；③多根天線可以讓波束能量聚焦對準到更小的空間范圍，空間分辨率得到進一步提升；④運用大批的天線令陣列增益快速提高，從而削減能源消耗，讓系統的總體效能提高多個數量級[1]。

1.2 通信技術應用中的問題分析

即使大范圍MIMO通信技術有著很強的迷惑性，但每個特征的達成都得基于基站端獲取信道信息的水平。而當前的蜂窩系統中的雙工制式，普遍分成時分雙工、頻分雙工，這兩個訊息獲取的方式和本錢都有明顯的差異。MIMO技術剛開始運用時期，大多數圈內人只是對準 TDD 制式下的相關技術方面開展探究，就是從信道訊息獲得的導頻成本方向展開探討。盡管對于大范疇的MIMO技術的運用具有一定的基礎，但探究到多小區蜂窩系統時，就會因為導頻數量不夠，需要借助共用導頻序列，從而產生導頻污染。經過對這個問題的深度考究，近期許多專業人才經過將用戶分類的方式，并使用信道統計訊息進行第一層預編碼，將過去的高維信道變換成低維信道，明顯縮減了預測有效信道時所需的導頻支出。

2 可持續發展的通信技術

當前，通信技術產生的高消耗情形已經引起了很多社會人士的注意，同期也給全世界的通信技術的綠色開展帶來了一個巨大的挑戰。根據局部的計算，訊息技術所需的能源消耗占到了全球能源消耗的三個點之上，而且每年的增加幅度還在加大。緊跟著4G無限通信的普及，信息技術所帶來的能源消耗更加嚴峻。功能更加強大的5G信息技術的實質就是要達成通信系統的效能進行改善。

雖然5G技術有著更低的發射功率，然而如何平衡頻譜效率及能源效率的長處就變成了通信行業的探究重心。如今，怎么能夠達成二者的通信技術就變成架構5G技術的難點。想要均衡二者可以從系統資源效率考量，將更多資源投入在整合資源效率中。當然，通信行業不能對信息收發器的損害[2]這個情況視而不見，假如把這個問題歸入到整合波束成形里，就會發掘到越發有意思的情況。當思考信息收發器固定功率消耗且此參數不為零時，大范圍的MIMO通信系統的能源沒有產生消耗，那么MIMO通信系統必將發展成效能最優的通訊系統。

3 異構無線通訊網絡

當今社會由于集成電路技術的逐步提升，通信系統和終端能力也進一步的得到提高，將通信技術和計算機技術進行連結，各種無線接入手段也逐漸變得穩定和普遍。出現已久的4G通信技術中就增加了選擇多樣化的網絡節點或是覆蓋面積，包括大面積社區、微型社區和Wi-Fi接入點等智能化的網絡[3]。普遍的基于信干燥比或者接收信號強度的接入節點的選取沒辦法達到異構通信網路的需要。想要實現負荷的轉嫁，并且提升網絡吞吐量、彌補宏基站覆蓋的黑洞，在異構網路中就需要引進多樣化的接入節點[4]。想要從本質上展現接入節點的效果，應該引進新型的接收節點選取機制。例如，引進覆蓋范圍擴展機制，即用戶節點在接收低功率接入節點的信號強度基礎上增加一定的偏量值，并對等待選取的多個節點進行修正。可以看出，引進正確的機制可以更好地實現轉嫁、平衡負荷的處理。

4 結束語

隨著5G通信技術的不斷宣傳，讓人們對各個互聯網公司的功能需求明顯提高，但是如今的5G通信技術仍然處于開發時期，當前進行的探究還是不夠全面，因此出現了一些難以預估的問題，還需要我們堅持不懈的進行更加深刻的探索，這樣才可以將5G系統的最大效用挖掘，給人類生活帶來更多便捷的功能。

[1] 羅德宇.面向5G通信的射頻關鍵技術研究[J].計算機產品與流通，2017（09）：151.

[2] 啜鋼，裴靜，劉倩，高偉東.安防系統中5G關鍵技術分析[J].中國安防，2017（12）：65-71.

[3] 李潔，張東，常潔，楊震.面向智能制造的工業連接現狀及關鍵技術分析[J].電信科學，2017，33（11）：146-153.

[4] 彭琴.第五代移動通信新型調制及非正交多址傳輸技術研究及設計[D].南京郵電大學，2016.