5G通信大規(guī)模天線無線傳輸技術(shù)研究

陳建強(qiáng)

廈門華絡(luò)通信設(shè)計(jì)有限公司，福建 廈門 361000

0 引言

5G是5th Generation Mobile Network 的簡稱， 它是以4G技術(shù)為基礎(chǔ)的一種創(chuàng)新技術(shù)，并且在應(yīng)用的過程中也全面提高了信息數(shù)據(jù)覆蓋率與傳輸效率，就目前而言，5G通信技術(shù)在通訊行業(yè)中有良好的應(yīng)用前景。文章基于5G通信大規(guī)模天線無線傳輸技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行全面解析。

1 5G無線通信技術(shù)的特點(diǎn)

隨著5G通信技術(shù)的不斷發(fā)展，其特點(diǎn)也越來越明顯。而且，相對于4G技術(shù)來看，5G通信技術(shù)的利用率更高，且在實(shí)際應(yīng)用的過程中，所拓展的范圍也更加寬廣。相較于傳統(tǒng)的通信技術(shù)而言，5G技術(shù)的應(yīng)用更能夠?qū)崿F(xiàn)以互聯(lián)網(wǎng)協(xié)作特點(diǎn)為基礎(chǔ)來滿足多天線、多點(diǎn)、多用戶多小區(qū)的運(yùn)作形式，這樣就能夠進(jìn)一步提升其物理傳輸技術(shù)性能，并且也能在一定程度上提升信息編碼以及點(diǎn)與點(diǎn)之間的聯(lián)系，這樣既能降低其運(yùn)行時(shí)的成本，還能有效降低能耗問題。

與此同時(shí)，當(dāng)前5G通信技術(shù)在應(yīng)用的過程中，主要以無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行設(shè)計(jì)為主，并利用“軟”配置的設(shè)計(jì)結(jié)合運(yùn)營商業(yè)務(wù)流量變化進(jìn)行資源調(diào)整，這樣就能在實(shí)際應(yīng)用的過程中降低能耗、節(jié)約成本[1]。此外，當(dāng)前5G無線通信技術(shù)的應(yīng)用擁有著先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，且這項(xiàng)業(yè)務(wù)的發(fā)展也主要以室內(nèi)通信業(yè)務(wù)為主，因此該技術(shù)的應(yīng)用，也能進(jìn)一步推動(dòng)傳統(tǒng)移動(dòng)通信系統(tǒng)理念的更新于發(fā)展，且能實(shí)現(xiàn)在室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋性能提高的過程中，全面提升其業(yè)務(wù)的應(yīng)用效果，并通過業(yè)務(wù)拓展來滿足后續(xù)運(yùn)行發(fā)展需求。由此可見，5G無線通信技術(shù)的應(yīng)用，在現(xiàn)階段的發(fā)展中有著十分重要的意義。

2 5G通信大規(guī)模天線無線傳輸技術(shù)的傳輸理論

（1）頻譜效率理論當(dāng)前在5G移動(dòng)通信技術(shù)中有著十分重要的應(yīng)用地位。畢竟，這項(xiàng)技術(shù)對于5G大規(guī)模天線無線傳輸系統(tǒng)的運(yùn)行是以其基礎(chǔ)頻率為基礎(chǔ)進(jìn)行的優(yōu)化升級。同時(shí)，對于5G移動(dòng)通信技術(shù)而言，質(zhì)量較高的頻譜頻率是其新型系統(tǒng)穩(wěn)定傳播工作開展的重要保障之一，因此該技術(shù)的應(yīng)用能夠保證在頻率波動(dòng)值穩(wěn)定的區(qū)間內(nèi)，有效降低其可能發(fā)生的起伏變化，并進(jìn)一步提升其信號接收的穩(wěn)定效果。

針對過去傳統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用的實(shí)際問題來看，信息技術(shù)研究人員通過對信道容量分析模式的有效分析，并以各項(xiàng)系統(tǒng)的運(yùn)行為基礎(chǔ)進(jìn)行了理論研究，因此在整個(gè)系統(tǒng)的建設(shè)過程中，有效利用頻譜效率理論就能真正實(shí)現(xiàn)在信息融道分析參數(shù)應(yīng)用上，通過系統(tǒng)監(jiān)測的作用來進(jìn)行整體數(shù)據(jù)的分析，進(jìn)而就能在后續(xù)技術(shù)應(yīng)用的過程中有效改善過去所存在的不足。這一技術(shù)在5G通信領(lǐng)域中產(chǎn)生的效果也十分明顯，但是從信道容量分析技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況來看，該技術(shù)仍然是5G大規(guī)模天線無線傳輸系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)的一個(gè)技術(shù)難題。對此，如果想要妥善解決這一問題，則必須通過掌握核心技術(shù)來確保頻譜效率始終處于較為穩(wěn)定的狀態(tài)，這樣才能為人們的日常生活與工作提供更加便捷的服務(wù)。

（2）大規(guī)模的MIMO天線理論，包括對用戶之間干擾層逐漸降低，且通過大列陣增益來實(shí)現(xiàn)提高信噪比的內(nèi)容，這樣就能保證系統(tǒng)在同一時(shí)間應(yīng)用資源時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)對多用戶的有效管理與調(diào)度。而且，在該基礎(chǔ)理論當(dāng)中，還包括了對用戶天線數(shù)量低于基站側(cè)天線的數(shù)量時(shí)的處置—將基站與用戶之間的信號通道改為正交模式，這樣就能有效保證整體應(yīng)用的穩(wěn)定性。與此同時(shí)，采用MIMO信號處理模式，能夠直接實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大信道容量，因此在實(shí)際應(yīng)用中，其傳輸效率及傳輸穩(wěn)定性均優(yōu)于傳統(tǒng)模式。此外，與傳統(tǒng)模式比較來看，5G大規(guī)模信道容量在實(shí)際應(yīng)用的過程中能夠擴(kuò)大傳統(tǒng)信道10倍以上，且輻射能量也能夠達(dá)到原本的100倍以上，這主要是因?yàn)榇笠?guī)模MIMO空分復(fù)用模式[2]。值得注意的是，這種新型傳輸技術(shù)能夠?yàn)檎w系統(tǒng)的運(yùn)行提供更加穩(wěn)定的定向能力，并且通過系統(tǒng)容量擴(kuò)大的優(yōu)勢也能夠進(jìn)一步增強(qiáng)其區(qū)域范圍的網(wǎng)絡(luò)覆蓋率，并有效降低干擾因素帶來的影響。

3 5G通信大規(guī)模天線無線傳輸?shù)南嚓P(guān)技術(shù)

3.1 多天線技術(shù)

多天線技術(shù)是5G通信大規(guī)模線路組成的關(guān)鍵措施，在相關(guān)多天線技術(shù)具體的運(yùn)用過程中，必須通過多項(xiàng)裝置的運(yùn)用來滿足各項(xiàng)工作的運(yùn)行。比如，接收裝置、傳輸裝置、配套設(shè)備等，這樣才能通過主要元器件的組件為后續(xù)工作運(yùn)行做好準(zhǔn)備。與此同時(shí)，在進(jìn)行該技術(shù)應(yīng)用的過程中，要保證相關(guān)接收設(shè)備與天線的有效連接，從而促進(jìn)提升傳輸效率，并保障數(shù)據(jù)通過合理的方式進(jìn)行傳輸和應(yīng)用。

對于5G無線通信技術(shù)而言，多天線技術(shù)的應(yīng)用具有多方面的優(yōu)勢特點(diǎn)，具體表現(xiàn)在，其不僅可以充分提高使用設(shè)備的基礎(chǔ)接收頻率，還可以在科學(xué)的技術(shù)輔助作用下消除多方面頻率干擾問題，這樣就能夠有效降低噪聲、掉線、干擾問題，而且也能使其能耗有所下降。此外，對于5G無線通信技術(shù)來看，有效利用多天線技術(shù)，能夠使其布局更加合理，更能夠以一體化布局形式將原本分散的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行全面整合與傳輸，以此充分體現(xiàn)多天線技術(shù)應(yīng)用的主要優(yōu)勢，并以其時(shí)間周期為主進(jìn)行運(yùn)作[3]。

3.2 空間調(diào)制技術(shù)

空間調(diào)制技術(shù)作為5G通信大規(guī)模天線無線傳輸技術(shù)的重點(diǎn)發(fā)展方向所在，其根本意義在于可以將每一組單獨(dú)性的數(shù)據(jù)編碼進(jìn)行有效整合，并以信號數(shù)據(jù)保障為主，提高其信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。而且，在空間調(diào)制技術(shù)的應(yīng)用下，能夠以天線為主進(jìn)行列陣，這樣就能組合成一種全新的列陣星座圖。因此，相較于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析技術(shù)而言，空間調(diào)制技術(shù)在通信工作體系中運(yùn)用的根本意義在于可以進(jìn)一步強(qiáng)化相關(guān)數(shù)據(jù)信息的傳送效率，同時(shí)以較強(qiáng)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性呈現(xiàn)，這就能夠有效保證其傳輸效率。此外，空間調(diào)制技術(shù)的具體應(yīng)用是促進(jìn)全面改善數(shù)據(jù)信息分享效果的有效措施，并且會(huì)同步發(fā)射到陣列信號星座圖以及天線數(shù)據(jù)中，這時(shí)就能夠以其字節(jié)發(fā)送為主實(shí)現(xiàn)信息的傳遞。

3.3 同時(shí)同頻全雙工技術(shù)

在5G無線通信技術(shù)的發(fā)展中，同時(shí)同頻全雙工技術(shù)的應(yīng)用成了當(dāng)前階段主要技術(shù)應(yīng)用方式，同時(shí)有效強(qiáng)化了5G無線通信技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程。其根本優(yōu)勢在于可以在相同的頻率背景下，對數(shù)據(jù)進(jìn)行接收和傳輸，并且也能在應(yīng)用的過程中，滿足多維度的需求，這樣就能有效避免以往信號發(fā)送工作中產(chǎn)生的較強(qiáng)干擾性問題。除此之外，在同時(shí)同頻全雙工技術(shù)的輔助作用下可以全面提升寬帶網(wǎng)絡(luò)的使用頻率，進(jìn)一步強(qiáng)化其應(yīng)用效果，因此這也使得其在5G通信技術(shù)中占據(jù)著重要地位[4]。

3.4 多載波技術(shù)

在5G無線通信技術(shù)中，為了滿足支撐高數(shù)據(jù)速率并達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的寬帶需求，則必須滿足對其連續(xù)寬帶頻譜資源的有效應(yīng)用。但是，在實(shí)際運(yùn)行的過程中，部分低頻段的具體寬帶數(shù)據(jù)獲取和傳輸工作存在一定的問題，加強(qiáng)運(yùn)用多載波技術(shù)與5G無線通信技術(shù)充分結(jié)合是滿足無線通信實(shí)際需求的有效措施。對此，多載波技術(shù)在應(yīng)用的過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)全面提升、全面改善和優(yōu)化相關(guān)不足問題的發(fā)展目標(biāo)。充分利用多載波技術(shù)是推動(dòng)5G無線通信技術(shù)發(fā)展的有效措施。在實(shí)際應(yīng)用的過程中，該技術(shù)能夠充分實(shí)現(xiàn)對各子載波寬帶設(shè)置，并使相鄰子載波的干擾得到有效控制，更能通過對各子載波交疊程度的靈活控制來實(shí)現(xiàn)充分利用零散的頻譜資源。此外，在該技術(shù)的應(yīng)用過程中，還可以充分體現(xiàn)5G無線技術(shù)的發(fā)展效率。

3.5 智能化技術(shù)

當(dāng)前5G無線通信技術(shù)的發(fā)展中，智能技術(shù)的應(yīng)用也是其關(guān)鍵技術(shù)的體現(xiàn)。在5G無線通信技術(shù)的基礎(chǔ)應(yīng)用當(dāng)中，大數(shù)據(jù)計(jì)算的優(yōu)勢作用已經(jīng)成為整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的核心。畢竟，大數(shù)據(jù)云計(jì)算發(fā)展模式可以全面強(qiáng)化5G無線通信技術(shù)與多基站聯(lián)系效果，并通過交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。而且，在基本工作運(yùn)行的過程中，通信技術(shù)工作人員可以根據(jù)具體情況進(jìn)行全面分析，結(jié)合實(shí)際需求判斷智能化技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用方式，以提升其儲存效率。此外，對于云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用來看，它能夠?qū)崿F(xiàn)對實(shí)時(shí)信息的及時(shí)處理，更能夠以高效處理的方式實(shí)現(xiàn)對所有數(shù)據(jù)信息的儲存，即使在大規(guī)模的基站當(dāng)中，也能夠根據(jù)基站的實(shí)際情況進(jìn)行準(zhǔn)確劃分，并以數(shù)據(jù)頻段保存為主，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的有效獲取。對此，也可以說云計(jì)算是有效體現(xiàn)智能化技術(shù)優(yōu)勢的重要內(nèi)容，更是能夠充分發(fā)揮5G無線通信技術(shù)的主要技術(shù)之一。

4 結(jié)束語

5G通信的大規(guī)模天線無線傳輸技術(shù)在當(dāng)前階段有著應(yīng)用的優(yōu)良性。但是，在未來發(fā)展過程中，仍需要通過技術(shù)升級來滿足該技術(shù)的有效發(fā)展，這樣才能真正實(shí)現(xiàn)結(jié)合現(xiàn)實(shí)需求來滿足人們的生活與工作需求的目標(biāo)。