5G無線通信網(wǎng)絡(luò)物理層重點技術(shù)探討

鄒存碩

摘 要 在現(xiàn)在隨著社會經(jīng)濟發(fā)展和科技的進步，5G技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展，目前我國也在5G無線通信方面投入了大量的研發(fā)，并取得了相應(yīng)的成績，在最短時間內(nèi)在全國范圍內(nèi)完成5G無線通信技術(shù)的全部普及。雖然現(xiàn)在5G無線通信部分技術(shù)已經(jīng)成熟，并取得了一定的成績，但是還不能完全滿足用戶的所有需求，我國仍需要繼續(xù)增加對5G通信的研究。所以本文對于5G無線通信網(wǎng)絡(luò)物理層重點技術(shù)進行了較為全面的分析，希望文本中闡述的一些觀點可以給相關(guān)人士帶來一定的啟發(fā)，希望能夠促進我國通信技術(shù)的發(fā)展和快速進步。

關(guān)鍵詞 5G無線通信;關(guān)鍵技術(shù);特點

引言

在近些年以來，無線通信技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展，整個行業(yè)也面臨著變革與顛覆。從3G到4G，到現(xiàn)在的5G技術(shù)，通信技術(shù)從最簡單的傳送聲音和數(shù)據(jù)信息，到能夠快速傳輸數(shù)據(jù)、高質(zhì)量、音頻、視頻和圖像等，到現(xiàn)在的5G傳輸速度可達每秒數(shù)十Gb，比4G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度快數(shù)百倍，從傳輸速度，系統(tǒng)性能，等方面將徹底顛覆人們的生活方式。盡管目前5G通信技術(shù)還在探索之中，但是總體的發(fā)展方向沒有錯，順應(yīng)大的趨勢，5G無線通信技術(shù)會成為未來通信行業(yè)的主流，具有廣闊的發(fā)展空間。所以，本文將對5G無線通信網(wǎng)絡(luò)的主要特點，5G無線通信物理層中關(guān)鍵的技術(shù)，進行了介紹和總結(jié)，希望可以在一定程度上解決目前5G通信中遇到的問題，并能夠使5G通信技術(shù)早點投入使用。

15G無線通信網(wǎng)絡(luò)的主要特點

1.1 5G無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)目前具有以下四個特點

①具有更高的頻譜方面的資源，在目前4G頻道資源的使用過程中，已經(jīng)開始出現(xiàn)了頻道資源不足的情況，隨著5G通信技術(shù)的發(fā)展，在一定程度上會解決這種問題，并能夠更好地使用。②具有更大的系統(tǒng)容量。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展與進步，計算機的存儲容量也會進一步的增加，在未來的幾年時間中，存儲數(shù)據(jù)量將會以幾何狀態(tài)增加，計算機的用戶使用量也會迅速增加，這就要求計算機的速率在最大程度上提高，這無疑對5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)帶來了挑戰(zhàn)，這就要求其必須有更大的系統(tǒng)容量。③更加注重用戶體驗。隨著用戶需求的增加對于數(shù)據(jù)傳輸速度也有著更高的要去，但是當技術(shù)發(fā)展到可以滿足用戶對于數(shù)據(jù)處理速度的時候，就會更加注重對于用戶的體驗。在快速，穩(wěn)定的速度網(wǎng)絡(luò)之中，5G無線通信技術(shù)越來越成為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的主要方向。④較低的能量損耗。在當今世界，能源的消耗一直是重要的問題，在能源消耗的過程中，不僅對環(huán)境造成一定的影響，還影響持續(xù)發(fā)展。所以，5G無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)會朝著綠色的方向進步，并在此過程中將能源的消耗降到最低[1]。

25G無線通信物理層中關(guān)鍵的技術(shù)

2.1 毫米波通信

毫米波通信技術(shù)是使用毫米波進行通信的一種技術(shù)，它是目前最常見的傳輸方式，這種技術(shù)穿透性強，無視煙霧和霧霾，具有良好的保密性，傳輸過程中質(zhì)量高，具有無可比擬的優(yōu)勢。但是仍然存在著一些不足，在建筑物穿透的時候能量的消耗損失，在下雨的時候也有一定的路徑損失，在能量傳遞過程中具有一定消耗和損失，主要原因是信號在發(fā)射的時候具有擴散性，在傳遞過程中就會產(chǎn)生能量的損失，這是在能量傳遞過程中必然要損耗的，這也是無線通信信號傳遞過程中較為棘手的問題，信號發(fā)射的時候本身就是一種消耗，也容易受到其他因素干擾，在穿透建筑物的時候則是指在穿透建筑物的時候發(fā)生的能量消耗，低頻段的信號在穿透建筑物的時候損失的能量可能會比較小。

2.2 大規(guī)模MIMO技術(shù)

大規(guī)模MIMO技術(shù)發(fā)展迅速，頻譜效率高，數(shù)據(jù)傳輸快，信號傳輸質(zhì)量好，具有多方面的優(yōu)勢。傳統(tǒng)的MIMO技術(shù)需要體積較大天線，這就需要提供較大的場地，成本較高，但是隨著最新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的更新和發(fā)展，傳統(tǒng)的MIMO技術(shù)已經(jīng)較為落后，無法滿足現(xiàn)在用戶的需求。所以需要對大規(guī)模MIMO技術(shù)進行換代升級，不斷滿足用戶需求，需要對大規(guī)模的MIMO技術(shù)進一步研究和探索，更新客戶端，提高服務(wù)質(zhì)量[2]。

2.3 大規(guī)模MIMO在高頻段的應(yīng)用

在無線通信技術(shù)快速發(fā)展過程中，最開始的時候通信技術(shù)的頻率在3GHz以下，是3G起步的初始階段，隨著用戶的增加，日益呈現(xiàn)出在3GHz頻段下高負荷的狀態(tài)，使用頻率十分龐大，造成了不好的用戶體驗。隨著現(xiàn)在天線數(shù)目的增加，設(shè)備運行和處理的壓力也隨著變大，需要提高設(shè)備的質(zhì)量來緩解這一問題。天線尺寸的大小由系統(tǒng)的頻率大小所決定，頻率大的設(shè)備天線較長，頻率小的設(shè)備天線短，所以在使用高頻率設(shè)備的時候工作難度較大。所以，在大規(guī)模MIMO高頻段使用方向會成為未來通信行業(yè)研究的主流，這主要是在3GHz以下具有豐富的資源，可以有效解決高頻段資源不足的問題。

3結(jié)束語

總而言之，5G無線通信技術(shù)雖然經(jīng)過了快速的發(fā)展，成為通信行業(yè)最主流的趨勢，但是為了滿足廣大用戶的更多需求，更加適應(yīng)通信技術(shù)的發(fā)展，還需要不斷地對無線通信技術(shù)進行探索，持續(xù)的投入研發(fā)，可以不斷解決目前無線通信中可能遇到的問題，不斷滿足廣大用戶不斷增長的需求。

參考文獻

[1] 曹磊，徐晨，章國安，等.基于IEEE802.15.4標準的調(diào)制解調(diào)技術(shù)軟件無線電問題研究[J].通信技術(shù)，2018，42（06）：17-20.

[2] 李彪，李輝.協(xié)作網(wǎng)絡(luò)中物理層安全關(guān)鍵技術(shù)研究[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2016，（06）：23，25.