面向5G无线通信系统的关键技术探讨 陈少卿

发表时间:2020/4/2   来源:《基层建设》2019年第31期   作者:陈少卿
[导读] 摘要:随着全球化进程的不断推进,信息化水平也随之提高,全新的信息化时代已经到来。
        浙江省邮电工程建设有限公司  浙江省杭州市  310021
        摘要:随着全球化进程的不断推进,信息化水平也随之提高,全新的信息化时代已经到来。未来移动通信技术发展的趋势就是5G通信技术,目前这种技术还不是很成熟,还存在着很多细节上的问题,因此还没有大范围地推广。有关单位还是应当不断完善关于该项技术的相关细节,控制通信系统的能耗,让5G技术可以更快地被应用到人们的生活中,真正帮助提升人们的生活质量。本文就针对5G移动通信技术的关键技术进行了研究,并对5G技术的发展方向展开了分析,希望能够给有关人士带来帮助。
        关键词:5G通信技术;关键技术;发展前景
        引言
        随着社会水平的不断提高,信息技术的水平开始得到提高,互联网技术开始被应用到人们生活的各个方面,在各个领域也都可以看到互联网技术的身影。可以说互联网技术的应用给人们的生活带来了翻天覆地的比那花。二十一世纪是信息化的时代,人们已经习惯了利用各种无线设备来进行通信,并且随着科学技术的不断发展,移动通信设备的体积开始变得越来越小,专业化水平也不断地得到提高。
        一、目前我国5G通信技术发展的现状
        5G移动通信技术即第五代移动通信技术,目前世界上对于移动通信还没有明确的定义,从5G技术的下行速度上看,它的最高运行速度可以达到10Gb\s,目前很多国家都已经开始了对于5G技术的研究,但是从现阶段的情况上看想要全面推行5G技术至少需要五年的实践。从我国对于5G 技术的研究上看,我国运营商和研发企业之间也在积极地展开合作,致力于更快地实现5G技术的应用。我国在4G阶段的通信运营商主要有电信、移动和联通,在这三大运营商的支持下我国的4G网络在全国范围内得到普及,其中移动依靠较早的网络布局吸引了大量的用户,在未来三大运营商和研发企业的共同努力下,中国的5G时代到来也不会太遥远。目前中国移动已经在全国的多个城市开始展开合作,5G技术也逐渐地趋于完善。
        二、5G无线通信技术关键技术的探讨
        (一)异构无线通信网络
        随着集成电路技术的不断发展,通信技术的终端能力已经得到了很大程度的提升,通信技术和计算机技术融合是技术发展的必然趋势。近年来,随着各种无线接入技术的广泛应用,5G技术将不再是简单的数据语音业务和简单的短信业务通信系统,它将在各种多样化的异构密集分布网络节点的覆盖下形成一个多业务、多技术融合的新型网络技术系统。随着人们生活水平的不断提高,对于通信技术的需求也开始变得多样化,传统的通信技术已经无法满足人们的多样化需求了,因此相关研发企业必须要加大对于5G技术的研究力度,让5G技术可以更好地为人类服务。在5G技术的研究中有很多关于异构网络部署的问题。其中包括D2D通信技术和小小区部署技术。后者指的是将一些小的基站部署在现有的网络下,从而实现整个网络数据容量的提升并以此来满足更高的服务需求,这一点主要是因为这些小的基站能耗比较的低、并且需要花费的成本也比较的低。而前者主要利用的是蜂窝网络下的一些位置比较相近的移动装置来应对局部区域突发性的通信需求,进而实现直达链路传递数据信号的能力。这两种方式都可以帮助促进网络的性能,有助于5G技术的发展,但是现阶段最大的难题就是对于这种技术的管理。和传统的通信技术相比,异构网络可以帮助进一步提升数据的速率从而帮助减少网络干扰,进而影响网络的性能。目前在5G 技术的研究还是存在着很大的干扰,特别是资源分配问题,其中最为重要的就是对于异构网络节点的资源分配问题。另外接入节点的随机部署也会影响通信系统网络的系统容量、用户接入以及干扰抑制等等,并且对着未来通信网络装置的不断增加,所需要消耗的能量一定也会不断得增加,这也给5G技术的发展提出了更高的要求,5G技术应当不断地向绿色通信的方向发展。


        (二)大规模MIMO通信技术的特点
        在无线通信技术中应用大规模MIMO通信技术可以帮助实现更加灵活的技术实现空间,从而帮助实现明显的系统改善,进而提高系统的发射公里以及系统的覆盖性能,减少系统的能耗,同时也可以帮助减少硬件实现的复杂程度建立新的网络架构。MIMO通信技术的应用给无线通信技术的发展带来了巨大的潜能,它使得通信技术由原来的维度扩展到了如今的空域维度。近年来随着无线数据业务的不断增长以及物联网等新兴领域的兴起,通信业务的类型开始呈现出多样化,并且对于通信技术的频谱效率等性能提出了新的要求。理论上说,基站天线的数量不断增多会在很大程度上帮助提升5G系统的性能。从当前各国对于MIMO技术的研究上看,MIMO技术开始呈现出一些极具吸引力的特性,但是目前想要实现这些特性就要依赖于基站端对于通信信息的获取程度。再加上随着通信系统收发天线数量的增加、还涉及到一些矩阵乘法,它的复杂度可能会导致现有收发机的计算能力无法提升。因此,针对大规模MIMO通信技术,在未来对于如何实现大规模通信场景的传输以及资源调配的瓶颈问题是当前研究的重要课题。即使现阶段我国在大规模MIMO技术上还存在很多的问题需要解决,但是随着对MIMO系统研究的不断深入,一些核心的问题已经大部分被解决,并且我相信随着研究的不断深入,MIMO系统与预期的性能优势也逐渐开始展现出来,大规模MIMO技术在5G技通信系统中将会发挥更加广阔的作用[3]。
        (三)绿色通信技术
        随着环保理念的不断深入,信息通信技术的能量消耗问题开始引发全球的关注,这也给全球通信技术的发展带来了巨大的挑战。很多学术团队开始对绿色通信技术展开研究,并且以提升通信系统的能源消耗为目标,但是在实际的应用中,通信技术的耗能问题还是存在着很多的不足。根据相关研究显示,目前世界上的通信耗能已经达到了全球总能耗的三分之一,并且这个数值还在持续地增长。在这个背景下,怎样从根本上减少通信信息的能耗是相关工作人员的首要任务,我们应当改变发展的理念,不断地进行创新研究,积极发展5G通信技术,从本质上改变当前5G技术发展的现状。比如,相关工作人员可以根据现阶段高频谱频率、低能耗和高能源效率这三者之间的关系来对5G移动通信技术进行优化,帮助促进5G移动通信技术的发展,从而实现降低能耗的目标,不断地优化资源配置。
        (四)全双工技术
        全双工技术就是可以实现信息的同时传输和同频率传输的通信技术。在信息传输的过程中传输的终端和接受的终端之间有一种固有的信号干扰,它可以帮助实现多频率的信息传输进而改变通信系统的各项性能不足,达到对其优化的目的。目前这种技术的应用已经在很大程度上促进了5G技术的发展,它可以帮助5G技术实现对于无线频谱资源的充分挖掘和应用,进而帮助减少信息的干扰,让信号干扰现象可以得到很大程度的改善。
        结束语
        总而言之,随着我国经济的不断发展,科学技术的水平已经得到了很大程度的提升,国际地位也更加稳固。和4G技术相比,5G技术呈现出非常明显的优势,具体表现为能耗比较的低、速度也比较的快。在5G技术的研究领域中,我国也占有了一定的话语权,但是目前还处在研究阶段,对于5G技术的各项研究还不是很成熟,因此还没有在全国范围内推行5G技术,只是在一些地区开始试行5G通信技术,在未来还有着很大的进步空间。
        参考文献:
        [1]任荣,李军.关于面向5G无线通信系统的关键技术分析[J].数字通信世界,2019(1):61-61.
        [2]陈华君,袁丽娜.浅析5G无线通信[J].无线互联科技,2017(3):21-22.
        [3]赵双毅.5G无线通信技术概念及有关运用[J].中国信息化,2017(10):47-49.
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