5G無線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究

陳健

【摘要】? ? 本文將立足5G無線通信系統(tǒng)，探討5G無線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，以期為有識之士提供參考，普及和推廣5G無線通信系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】? ? 5G? ? 無線通信系統(tǒng)? ? 關(guān)鍵技術(shù)

前言：我國的經(jīng)濟(jì)社會飛速發(fā)展，現(xiàn)代信息技術(shù)突飛猛進(jìn)，5G的應(yīng)用范圍越來越廣泛。5G技術(shù)非常先進(jìn)，其解決了4G存在的傳輸速率偏低、容量較小等問題，擴(kuò)展了移動業(yè)務(wù)。為了提供更加良好的服務(wù)體驗，應(yīng)該把握5G無線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。

一、無線傳輸技術(shù)

1、全雙工技術(shù)。全雙工技術(shù)是指在相同時間進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)，其允許雙向數(shù)據(jù)傳遞，不同設(shè)備能夠同時運(yùn)行。以移動設(shè)備為例，移動設(shè)備實現(xiàn)交互正是依靠全雙工技術(shù)，一方發(fā)出聲音，另一方能夠接收到聲音信號，與對方進(jìn)行互動交流。4G移動通信系統(tǒng)對信號進(jìn)行了區(qū)分，但是雙向數(shù)據(jù)傳輸無法實現(xiàn)，浪費(fèi)了通信時間，5G移動通信系統(tǒng)彌補(bǔ)了4G不足，加快了通信頻率[1]。

2、MIMO技術(shù)。在構(gòu)建5G無線通信系統(tǒng)時需要應(yīng)用各個天線，避免信道衰落阻礙信號輸送。不同的天線單元能夠拓展信道容量，提高通信頻率，加快通信速度。目前應(yīng)用的WLAN就是以MIMO技術(shù)為基礎(chǔ)，其可以實現(xiàn)對信號的接收與傳遞，滿足通信需要。MIMO規(guī)模越大，天線單元越多，服務(wù)范圍越廣。在應(yīng)用MIMO技術(shù)的過程中，需要對基站的天線數(shù)量進(jìn)行調(diào)整，采用集中配置方式和分散配置方式。MIMO規(guī)模與性能密切相關(guān)，需要開發(fā)MIMO的空間資源，使用戶在較大的通信空間內(nèi)進(jìn)行交互。MIMO技術(shù)能夠屏蔽噪聲信號，避免通信受到外界干擾。從某個角度來看，MIMO技術(shù)已經(jīng)成為5G無線通信系統(tǒng)的最關(guān)鍵技術(shù)之一，因此需要適當(dāng)擴(kuò)大MIMO規(guī)模。

二、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

1、內(nèi)容分發(fā)技術(shù)。內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)以網(wǎng)絡(luò)訪問作為基礎(chǔ)，能夠提高訪問質(zhì)量，為廣大用戶提供便利。傳統(tǒng)通信系統(tǒng)在內(nèi)容發(fā)布時主要依靠提供者，隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷普及，訪問量與日俱增，提供者的服務(wù)器荷載過大，可能會出現(xiàn)運(yùn)行失效問題，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁堵情況出現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)一旦擁堵，數(shù)據(jù)傳輸將受到阻礙，服務(wù)器將陷入癱瘓狀態(tài)。應(yīng)用內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以緩解提供者服務(wù)器的壓力，對服務(wù)器進(jìn)行分散，并發(fā)揮緩存服務(wù)器的功能。內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對服務(wù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了統(tǒng)一配置，用戶可以尋找最近的服務(wù)節(jié)點(diǎn)獲得數(shù)據(jù)信息，從而避免數(shù)據(jù)傳輸受阻，服務(wù)器失靈。我國的無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅速，移動設(shè)備越來越多，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)得到拓展。內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有利于加快互聯(lián)網(wǎng)訪問，提升無線通信系統(tǒng)的性能。

2、自組織技術(shù)。傳統(tǒng)移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)主要依靠人力運(yùn)作方式，管理者需要對移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測。在監(jiān)測過程中，需要耗費(fèi)許多人力資源、物力資源，加大移動網(wǎng)絡(luò)通信成本。據(jù)相關(guān)資料，移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)運(yùn)行成本基本占據(jù)總成本的百分之七十，因此必須對成本進(jìn)行壓縮，實現(xiàn)成本效益的最大化。在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，無線網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)擴(kuò)展，傳統(tǒng)人力運(yùn)作方式并不適用，需要發(fā)揮系統(tǒng)的自組織功能，取代人力運(yùn)作方式，降低運(yùn)行成本。自組織技術(shù)助力了移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的智能運(yùn)轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了5G無線通信系統(tǒng)的自主配置、自動愈合等。無論是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃還是網(wǎng)絡(luò)部署，5G無線通信系統(tǒng)都實現(xiàn)了自動運(yùn)行，削弱了外部環(huán)境的不利影響。5G無線通信系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，管理難度偏大，需要依靠自組織技術(shù)形成方案：第一，需要分析網(wǎng)絡(luò)需求，并制定需求方案。第二，需要測試網(wǎng)絡(luò)的自組織能力，對系統(tǒng)查漏補(bǔ)缺。第三，需要執(zhí)行方案，不斷改進(jìn)5G無線通信系統(tǒng)[2]。

3、超密集異構(gòu)技術(shù)。超密集異構(gòu)技術(shù)對網(wǎng)絡(luò)空間進(jìn)行了加密，提高了數(shù)據(jù)流量，優(yōu)化了5G無線通信系統(tǒng)的系統(tǒng)性能。超密集異構(gòu)技術(shù)以基站作為依托，能夠依靠基站達(dá)到空間重復(fù)利用的效果。當(dāng)前我國超密集異構(gòu)技術(shù)處在發(fā)展初期，超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)存在問題：當(dāng)前超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)較多，且節(jié)點(diǎn)的相互距離較少，5G無線通信系統(tǒng)容易受到干擾。大量用戶部署節(jié)點(diǎn)容易引發(fā)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化，加大系統(tǒng)維護(hù)檢修的難度。針對這一問題，我國技術(shù)人員需要加大技術(shù)創(chuàng)新的力度，對5G無線通信系統(tǒng)特點(diǎn)進(jìn)行深入探究，并洞察拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化，及時捕捉5G無線通信系統(tǒng)的故障問題。

4、軟定義無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。軟定義無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)變革了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的控制模式，提升了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)控制效率。軟定義無線網(wǎng)絡(luò)源自互聯(lián)網(wǎng)，但是其在控制網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)時依托中心控制軟件，因此設(shè)備更加精簡，靈活性更強(qiáng)。

結(jié)論：綜上所述，我國的經(jīng)濟(jì)社會飛速發(fā)展，助推了信息技術(shù)的更新?，F(xiàn)代信息技術(shù)助推了5G無線通信系統(tǒng)的構(gòu)建，便捷了人們之間的通信，加快了信息數(shù)據(jù)的傳遞速度。為了優(yōu)化5G無線通信系統(tǒng)性能，必須把握5G無線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，包括無線傳輸技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]張煒陽.淺談蜂窩結(jié)構(gòu)與5G無線通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)[J].數(shù)字通信世界，2018（02）：55.

[2].推動5G發(fā)展，安捷倫與中國移動簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議備忘錄[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2014，40（07）：5.