試論面向5G通信的射頻關鍵技術

莫強

摘要：在5G通信技術領域中，射頻關鍵技術是5G通信系統的重要技術。基于此，本文分析了5G通信系統的技術優勢，從交互協作、高端頻譜應用、網絡架構等方面進行了分析，并探討了面向5G通信的射頻關鍵技術，從大規模MIMO技術、同頻全雙工技術等方面進行了探析。

關鍵詞：5G通信技術；射頻關鍵技術；MIMO技術

前言：

在移動通信領域，5G通信技術的應用無疑是一次巨大的變革。相較于4G通信技術，5G通信技術在應用中具有顯著的優勢，具象體現于更廣的覆蓋范圍、更高的傳輸效率、更優良的用戶體驗及傳輸延時。由此，對于5G通信技術而言，一旦投入實踐應用，就可實現大規模數據的傳輸，并保證傳輸效率及質量。

1.5G通信系統的技術優勢

關于5G通信系統的技術優勢，應從交互協作、高端頻譜應用、網絡架構等方面分析，具體可參考以下內容：第一，交互協作。5G通信技術具有較高的技術融合性，可與其他技術實現無縫對接，進而構建5G通信系統，并提升該系統的應用水平。依托5G通信技術，5G通信系統可實現交互協作。由于技術水平大幅提升，5G通信系統可實現多點及多用戶協作。由此，5G通信系統就可構建多點及多用戶協作的網絡組織。故而，相較于其他通信系統，5G通信系統中網絡組織系統的整體性能更為優良。第二，高端頻譜應用。在5G通信系統中，諸多高頻譜段得以應用，可進一步提升信息資源及業務數據的傳輸速率。然而，由于高頻譜段的穿透力有限，尚需結合使用無線及有線技術，以實現兩種技術的互補，進而提升移動通信質量及效率。第三，網絡架構。對于5G通信系統而言，其網絡架構可融合多種網絡，不僅包括WIFI網絡及蜂窩網絡，還包括與5G網絡相匹配的多天線網絡及無線傳感器網絡。由此，通過網絡及設備連接，5G通信系統可統一管控整體網絡的信息交互，并保證極快的傳輸速度及超低的時間延遲。

2.面向5G通信的射頻關鍵技術

2.1大規模MIMO技術

所謂大規模MIMO技術，即是基站端遠大于系統天線數，以滿足客戶實際需求。探析大規模MIMO技術受到重視的原因，就在于該技術獨特的應用特性，其中就包括提升整體移動網絡容量、規避通信中斷及信號衰落等特性。簡而言之，隨著用戶數量及天線數量的增加，移動用戶之間的通訊會出現相交現象。通過大規模MIMO技術的應用，就可有效規避用戶之間的通訊干擾，進而提升整體的移動網絡容量。同時，隨著基站天線數量的增長，通信過程中的缺陷將被彌補。由此，通過大規模MIMO技術的應用，移動用戶之間就可規避通信中斷及信號衰落現象。探析MIMO技術的應用優勢，可從5G通信系統分辨率、信息傳輸系統波束集中、5G通信系統基本觀點等方面分析[1]。其一，5G通信系統分辨率。對于5G通信系統而言，MIMO技術可提升該系統的分辨率，進而更深層次地開發利用空間維度資源，并提升時頻資源利用效率。由此，對于運行企業而言，不僅可以節約互聯網資源，還可降低建設成本。簡而言之，在大規模MIMO技術體系下，可同時運行基站及空間自由度，并不需要加大基站密度及寬帶傳輸效率。第二，信息傳輸系統波束集中。對于信息傳輸系統而言，MIMO技術可將該系統波束集中于有限空間之內，并規避外界電波的干擾。第三，5G通信系統基本觀點。對于5G通信系統而言，MIMO技術的應用體現了5G通信技術的基本觀點，具象體現于基站傳輸信號表示、移動接收信號表示、信息傳輸容量表示等。

2.2同頻全雙工技術

在5G通信系統建設中，由于需要大量頻譜資源的支撐，應對頻譜資源進行全面分析。在4G時代，探析頻譜資源的挖掘方式，應包括FDD及TDD方式，但以上兩種方式并不能提供大量的頻譜資源，難以滿足5G通信系統的建設需求。而同頻全雙工技術，就為大量頻譜資源的挖掘提供了關鍵方式，由于該技術的挖掘性能較高，已經受到業界內的廣泛重視。依托同頻全雙工技術，5G通信系統建設就具備了豐富而可靠的頻譜資源，進而提升信息傳輸速率。然而，對于5G通信系統而言，現今同頻雙全工技術并未發揮出較好的積極作用，具象體現于同頻段接收時形成了較大干擾。由此，為發揮同頻雙工技術的優勢，相關研究人員提出了兩種全新技術，即是模擬域自干擾技術、數字域自干擾消除技術[2]。所謂模擬域自干擾技術，探析該技術的技術原理，即是在射頻電路中形成抵消信號，一旦自干擾信號較弱，就可產生良好的消除效果，反之會引起滯后問題。所謂數字域自干擾消除技術，探析該技術的技術原理，即是利用ADC采集同頻雙全工收發機信號，并依托消除算法，對自干擾信號的影響進行排除。除此之外，通過ADC，可將自干擾信號轉讓至模擬域中，隨之結合射頻調質與自干擾消除技術，對干擾信號進行消除。相較于模擬域自干擾技術，數字域自干擾消除技術可從多個層面抵消自干擾信號，且該技術應用具有較高的便捷性及有效性。然而，探析數字域自干擾消除技術的應用現狀，尚且存在一定的局限性。例如，在消除效果層面，發射通道會對消除效果產生影響。由此，對于自干擾問題，尚且存在技術難點。為保證同頻雙全工技術的應用效果，相關研究人員應致力于自干擾次消除技術的研究。

結論：

綜上所述，為推動5G通信系統的應用，相關技術人員應加大射頻關鍵技術的研究力度。經過以上分析可得，對于MIMO技術的研究，應注重發揮該技術在空間維度資源開發利用、規避外界電波干擾等方面的作用，并促進MIMO技術與5G通信技術的融合應用；為保證頻譜資源的挖掘數量及質量，相關研究人員應推動同頻全雙工技術的應用，并加大自干擾消除技術的研發力度，致力于完善模擬域自干擾技術及數字域自干擾消除技術。

參考文獻：

[1]俞森吉.面向5G通信的射頻關鍵技術探討[J].無線互聯科技，2018，15（14）：12-13.

[2]陳河.面向5G通信的射頻關鍵技術探究[J].通訊世界，2018（03）：65-66.