5G无线通信系统的关键技术分析.doc

.5G无线通信系统的关键技术分析 摘 要21世纪是信息高速流通的时代，通信技术在其中扮演着至关重要的角色，现如今人们生活的方方面面都离不开通信技术。5G通信技术是未来移动通信技术发展的新趋势，但是目前这种技术还尚未成熟，在很多细节的方面都需要更好的完善，如果没有做到这一点，就无法进行实际的推广工作。同时也需要对通信系统的能耗进行相应的控制，只有完善好诸如此类技术的关键细节，才能够真正的将5G通信系统推向实际应用。为此笔者根据自己的经验对5G通信系统做出了总结，也指出了未来5G无线通信系统应该完善的方向。 关键词5G无线通信；关键技术 中图分类号：S422 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）26-0042-01 1 前言 目前，在我国移动通信的演进历程中，我国依次经历了“2G跟踪，3G突破，4G同步”的各个阶段。在5G时代，我国立志于占据技术制高点，全面发力5G相关工作。从5G业务、频率、无线传输与组网技术、评估测试验证技术、标准化及知识产权等各个方面，探究5G的发展。因此，本文主要对5G无线通信的关键技术进行分析，并对5G无线通信技术的市场应用进行了探讨，以供同仁参考。 2 5g通信系统的关键技术 2.1 大规模MIMO技术 经过近几年的实践，目前在多种无线通信系统中已经普遍采用了多天线技术，通过3G系统以及WLAN等通信系统实际的检验，我们可以发现多天线技术能够有效提高通信系统的频谱效率。其中MIMO信道数量的增加能够与收发信号所用的天线数量呈现出近似相关的关系，所以在对于5G通信系统的研究之中我们一般会设置多种数量的天线。但是就单个系统而言，如果天线数量增多肯定会使得整个系统空间被压缩，那么基础性的功能就很难保证了，所以说这个我们需要适当的去进行权衡。虽说如此，大规模MIMO技术的优势还是显而易见的，首先大规模MIMO有更强的分辨率，所以说在挖掘空间维度资源的时候就能够做到更深入，这就能够使得多个用户在同一频率内的通信能够保证畅通。进而小规模数量基站下的高频谱信息传输也就不再是难题。其次大规模MIMO与其他基站平台相比抗干扰能力更强，这也就决定了它能够适应一些极端环境下的数据传输。对于5G通信系统而言，攻克了这部分技术的内容，也就代表通信系统本身能够负担的起短时间内大规模的数据传输。 2.2 全双工技术 所谓全双工技术就是指信息的同时传输和同频率传输的一种通信技术。由于无线网络通信系统在信息传输过程中传输终端和接受终端存在一种固有的信号自干扰。全双工计划苏能够充分的提高频率利用率，以实现多频率的信息的信息传输，从而改变了一般通信系统不能够实现同频率和双向传输的技术现状，因此这种技术已经成为无线通信技术当前研究的一个重要的关键点。这种技术应用在5G无线通信系统中能够实现无线频谱资源得到充分的挖掘和利用。当前5G无线通信系统由于接受信号的终端和发射信号的终端频率之间存在着较大的差异，使得其产生自干扰的现象比较突出，是5G无线通信技术发展的一个主要瓶颈，因此，全双工技术在5G无线通信系统内有效的应用使得信号自干扰的问题能够通过相互抵消的方式得到有效的解决。通过模拟端干扰抵消、对已知的干扰信号的数字端干扰抵消等各种新的干扰技术的发展以及这些技术的有效结合使得极大多数信号之间的自干扰现象都基本上得到了有效的抵消。 2.3 绿色通信技术 绿色通信技术主要是指的降低信息传输过程中能量消耗的问题，从现有的技术水平来说这确实是目前无线通信业发展的一大挑战。虽说目前无线通信所消耗的能源仅仅占所有产业总能耗的百分之三，但是这个数值每年却在以百分之十五到百分之二十的速度增长。4G通信方式的普及就已经使通信技术的能耗大幅度增加，而如果5G通信系统一旦普及，在这方面我们一定会面对更严峻的考验。因此研究绿色通信技术是有非常重要的意义的，目前针对于这方面的研究主要是以提高能源的利用效率为目的的，但是在提升的同时却降低了通信系统的频谱效率，目前的技术这两者还没有办法兼得。所以说如何根据实际的情况在这两者之间进行权衡就成为了我们必须要面对的一个问题。 2.4 光场相机 光场相机就是一种可以先拍照后对焦的照相设备，通过光场技术的应用，拍照的时候只需要构图即可，不需要对焦（因为这个可以在拍照完后在电脑上对焦），这将会改变现在的拍照习惯。而这类相机将成为抓拍利器：无论抓拍的照片模糊与否，只要在相机的焦距范围内，对焦点都可以在拍完之后随意选择，因为相机在拍照的时候就已经把焦距范围内所有光学信息都记录在内了。因此，光场照片的容量将极大，一张照片可达到200-5OOM左右，这需要强大的传输速度与储存空间作为支持，5G的高速和云存储的概念将大大满足需求。 2.5 利用5G高兼容性实现比特币应用 随着NFC（近距离无线技术）等无接触技术的广泛使用，5G技术更能满足高兼容性、安全的支付方式，由此衍生出的一系列概念型产品也将慢慢受到世界各国金融界的认可，比特币就是其中一个代表。比特币是一种由开源的P2P软件产生的电子货币，是一种网络虚拟货币。比特币不依靠特定货币机构发行，而是通过特定算法的大量计算产生。比特币经济使用整个P2P网络中众多节点构成的分布式数据库来确认并记录所有的交易行为，P2P的去中心化特性与算法本身可以确保无法通过大量制造比特币来人为操控币值。比特币作为一种虚拟货币，慢慢被世界认可，并带有了自身价值。随着全球经济一体化，比特币为世界经济贸易提供了一个新的支付平台与方式。5G通信技术的安全、兼容性，可以为比特币的交易提供一个有力的保障。 3 结语 总之，随着我国社会经济的发展和科学技术的进步，在5G无线通信技术研究领域，将取了一定的成果。目前来说，5G网络的核心技术体系并不完善，但运营商对其技术需求达成了一致，目前正从前期研究进入至标准制定阶段。与4G通信技术相比，5G具有高速度、低时延、低功耗的优势。相信在未来通信技术的发展过程中将会发挥着更大的作用。 参考文献 1 余莉，张治中，程方，等.5G移动通信?W络体系架构及其关键技术J.重庆邮电大学学报：自然科学版，2014（4）：427-433. 2 尤肖虎