5G無線通信系統的關鍵技術綜述

李樂

摘要：如今，互聯網信息技術在我國得到了快速發展，推動了移動通信網絡的發展，促進傳統宏基站模式向多元化異構模式的轉變，以實現各種通信資源的有效融合。然而，在5G通信系統發展階段，由于通信數據流量不斷增加，進而對信號抗干擾性能的要求越來越高，而4G通信技術已經無法滿足其要求，這樣一來面向5G無線通信系統就得到了快速發展，本文將會對5G無線通信技術的概念和種類進行介紹，重點講解了關鍵技術，以期更好的推動5G無線通信系統的發展。

關鍵詞：5G;無線通信技術;類型;關鍵技術

引言

隨著科學技術的快速發展，傳統的網絡技術已不能適應現代技術的發展，這就需要更科學的管理方法，5G無線通信系統便是最好的選擇。5G無線通信系統既能使信息迅速傳播，又能對問題進行系統分析。為了使5G無線通信系統更好地為公眾服務，就需要它的科研隊伍時刻關注著5G無線通信系統的發展，不斷地解決5G無線通信系統中所出現的問題。

1 5G無線通信技術

5G無線通信技術的含義。5G無線通信技術已成為國家科技發展的新動力，成為國家科技發展的核心。據調查，世界上只有一部分國家享有5G無線通信技術，而且這種技術在短期內不會得到廣泛應用，但目前我國大部分地區已經實現了5G無線通信技術覆蓋。與4G無線通信技術相比，5G無線通信技術覆蓋范圍更廣、速度更快，所以5G無線通信技術比4G無線通信技術有更大的發展空間。近幾年，國家也加大了對5G無線通信技術的投入和應用，在試驗研究階段也取得了可喜的成績。未來，5G無線通信技術將繼續朝著更為全面的方向發展。

2無線網絡技術類型

2.1自組織網絡技術

自組織網絡技術是5G無線通信技術中比較常見的一類技術，早在3G時代自組織網絡技術的概念就被提出，然而發展到5G時代時，自組織網絡技術仍然是比較關鍵的一項技術。基于5G時代背景下，網絡致密化增加了網絡管理的難度，而借助自組織網絡技術能夠降低網絡致密化帶來的干擾，進而提高網絡管理效率。同時，自組織網絡技術還可以優化和調整現有移動網絡人工部署，在減少資源浪費的基礎上，提高網絡運行效率。

2.2多重無線通信網絡

對于5G無線通信系統來說，它擁有著廣闊的發展前景，將會有一個階段性的提升，在我國全面5G覆蓋的區域中，將會是越來越多元化，它不再是單一的一個網絡，而是根據不同的需求，發展會越來越全面，將會融合更多的信息，推動新型網絡的發展。它對于4G來說，將是一個質的提升，更加突出了5G的優勢，主要表現在通信信號的強度增加，通信速度的提升以及通信方式的多樣。對于傳統的網絡，這就體現了5G的優勢。但是為了更好的去使用這些功能，就需要提升網絡發展，積極的引進新型的技術。5G技術雖然采用尖端信息技術水平，但是在技術應用中，也有一些缺點，其缺點既表現在對通信信息的分析方面和工作人員在對信息分析的過程中，出現一些紕漏，從而造成由此可見，技術本身不具備分析能力，會對工程造成很大的影響。

2.3網絡功能虛擬化

借助IT虛擬化技術來實現網絡功能軟件化的目的，并借助通用硬件設備來取代傳統專用網絡硬件設備。通常情況下，網絡功能虛擬化一般是借助虛擬機的形式來將網絡功能運行于白盒或通用硬件設備之上，以期實現配置可擴展性、靈活性和移動性的作用，進而達到降低網絡CAPEX和OPEX的目的。實際上，網絡功能虛擬化的網絡設備比較多，具體如下：交換機（比如OpenvSwitch）、歸屬位置寄存器（HLR）、路由器、GGSN、CGSN、SGSN、RNC（無線網絡控制器）、PGW（分組數據網絡網關）、SGw（服務網關）、BRAS（寬帶遠程接入服務器）、RGw（接入網關）、DPI（深度包檢測）、cGNAT（運營商級網絡地址轉換器）、MME（移動管理實體）、PE路由器等。

3 5G無線通信系統的關鍵技術

3.1異構無線通信網絡

隨著人們對網絡的要求日益增高，最基本的網絡服務已經無法滿足人們的需求。高新技術平臺上的網絡技術更新非常快，能夠最大限度地利用計算機網絡信息技術，這有利于在通信技術指導下形成多樣化網絡節點。提高信息系統的穩定性，就必須不斷提高數據信息的相互傳遞能力，依靠傳統的通信技術大幅度提高傳輸效率，保證網絡信息的穩定。對于異構網架結構，可采用局部資源分配法和全局資源分配法兩種資源分配方法。局域網資源分配是對基站資源的重復選擇，而全局資源分配是對資源的聯合選擇。然而，由于在不同的場景下用戶可能會相互協作或競爭網絡資源，所以這兩種資源分配方式目前仍存在爭議。要解決這類爭議，可以用博弈論的方法。這一理論可以用數學方法來計算，最后得到一個最優解，找到這個最優解就能找到這個均衡點。利用博弈論，還可以進行后續的無線電通信研究，還可以為改進和構建下一代異構網絡提供新的方向。

3.2大規模MIMO技術

在無線通信過程中，如果小區基站內的天線數量達到了一定程度，加性高斯噪音等對于信道通信質量所造成的影響基本可以忽略不計，從而促進無線通信可靠性得到進一步的提升。在5G通信技術中，就采用了大規模MIMO技術來提升通信可靠性，較之于傳統的MIMO技術，大規模MIMO技術在基站端采用了大規模天線列陣，并且可以在同一時頻渠道內為多個用戶進行通信業務的提供，對于網絡吞吐量以及功率效率的提升也有著重要意義。此外因為大規模MIMO技術能夠在同一時頻資源內支持大量的數據流，其本身也是一種嚴重的自擾系統，也就容易導致導頻污染等問題發生。但是通過預編碼技術的應用，能夠對上述問題起到良好的解決效果。作為5G無線通信中的一項關鍵技術，近年來我國對于大規模MIMO的應用力度也得到了進一步的增加，促使信道之間趨向正交性。在這一趨勢下，借助于簡單的線性預算編碼就能夠對導頻污染起到良好的控制效果。因此在現階段的大規模MIMO技術應用過程中，如果實現更簡單并且易于實現的線性預編碼算法，也就成為了研究人員所需要重點關注的技術難點之一。

3.3毫米波高頻段通信技術

最有效的解決通信難題的方法是毫米波高頻通信技術，它主要是利用信息技術進行反饋。再針對反饋來的問題采取了一系列的解決措施，這樣就可以解決在通信中遇到的所有問題，使通信更受人們的歡迎，更好地服務于大眾。采用毫米波高頻通信技術檢測到的信息，可以提高檢測速度和精度，避免人工檢測誤差，提高工作效率。此外，毫米波高頻段通信技術能夠在短時間內分析出通信工程中存在的問題。而且還能夠在短時間內進行多次檢測，這是其他通信技術所不具備的。毫米波高頻段通信技術的便利之處在于，在通信工程中出現問題時，可以從多個角度進行重復檢測和綜合分析，及時發現問題并予以糾正。這不僅是解決通信工程中出現問題的辦法，這也是解決5G網絡中出現問題的一種辦法。

結束語

伴隨著無線網絡通信的不斷發展，人們對于網絡的質量和需求越來越高，傳統的網絡工程已經無法滿足人們的需要，然而5G的開發將會極大的解決這樣的問題。5G網絡技術已經在通信工程中開始應用，并得到了大面積的推廣。同時也在促進通信技術在不斷的發展，更好的創造出高質量的工程，同時也需要通信技術領域的人員努力加油，創造更加便捷的工具，給人們創造更舒適的生活。

參考文獻：

[1]王豐勇.面向5G無線通信系統的關鍵技術探討[J].電子測試，2019，6（11）：19-20.

[2]劉馨.基于面向5G無線通信系統的關鍵技術探討[J].數字通信世界，2018，11（4）：157-158.

[3]高謙，馮慧瓊.面向5G無線通信系統的關鍵技術探討[J].數字化用戶，2019，9（27）：58-59.