5G無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)分析.doc

5G無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)分析 摘 要21世紀(jì)是信息高速流通的時(shí)代，通信技術(shù)在其中扮演著至關(guān)重要的角色，現(xiàn)如今人們生活的方方面面都離不開(kāi)通信技術(shù)。5G通信技術(shù)是未來(lái)移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)，但是目前這種技術(shù)還尚未成熟，在很多細(xì)節(jié)的方面都需要更好的完善，如果沒(méi)有做到這一點(diǎn)，就無(wú)法進(jìn)行實(shí)際的推廣工作。同時(shí)也需要對(duì)通信系統(tǒng)的能耗進(jìn)行相應(yīng)的控制，只有完善好諸如此類(lèi)技術(shù)的關(guān)鍵細(xì)節(jié)，才能夠真正的將5G通信系統(tǒng)推向?qū)嶋H應(yīng)用。為此筆者根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)對(duì)5G通信系統(tǒng)做出了總結(jié)，也指出了未來(lái)5G無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)應(yīng)該完善的方向。 關(guān)鍵詞5G無(wú)線(xiàn)通信；關(guān)鍵技術(shù) 中圖分類(lèi)號(hào)：S422 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2018）26-0042-01 1 前言 目前，在我國(guó)移動(dòng)通信的演進(jìn)歷程中，我國(guó)依次經(jīng)歷了“2G跟蹤，3G突破，4G同步”的各個(gè)階段。在5G時(shí)代，我國(guó)立志于占據(jù)技術(shù)制高點(diǎn)，全面發(fā)力5G相關(guān)工作。從5G業(yè)務(wù)、頻率、無(wú)線(xiàn)傳輸與組網(wǎng)技術(shù)、評(píng)估測(cè)試驗(yàn)證技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化及知識(shí)產(chǎn)權(quán)等各個(gè)方面，探究5G的發(fā)展。因此，本文主要對(duì)5G無(wú)線(xiàn)通信的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析，并對(duì)5G無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的市場(chǎng)應(yīng)用進(jìn)行了探討，以供同仁參考。 2 5g通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 2.1 大規(guī)模MIMO技術(shù) 經(jīng)過(guò)近幾年的實(shí)踐，目前在多種無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中已經(jīng)普遍采用了多天線(xiàn)技術(shù)，通過(guò)3G系統(tǒng)以及WLAN等通信系統(tǒng)實(shí)際的檢驗(yàn)，我們可以發(fā)現(xiàn)多天線(xiàn)技術(shù)能夠有效提高通信系統(tǒng)的頻譜效率。其中MIMO信道數(shù)量的增加能夠與收發(fā)信號(hào)所用的天線(xiàn)數(shù)量呈現(xiàn)出近似相關(guān)的關(guān)系，所以在對(duì)于5G通信系統(tǒng)的研究之中我們一般會(huì)設(shè)置多種數(shù)量的天線(xiàn)。但是就單個(gè)系統(tǒng)而言，如果天線(xiàn)數(shù)量增多肯定會(huì)使得整個(gè)系統(tǒng)空間被壓縮，那么基礎(chǔ)性的功能就很難保證了，所以說(shuō)這個(gè)我們需要適當(dāng)?shù)娜ミM(jìn)行權(quán)衡。雖說(shuō)如此，大規(guī)模MIMO技術(shù)的優(yōu)勢(shì)還是顯而易見(jiàn)的，首先大規(guī)模MIMO有更強(qiáng)的分辨率，所以說(shuō)在挖掘空間維度資源的時(shí)候就能夠做到更深入，這就能夠使得多個(gè)用戶(hù)在同一頻率內(nèi)的通信能夠保證暢通。進(jìn)而小規(guī)模數(shù)量基站下的高頻譜信息傳輸也就不再是難題。其次大規(guī)模MIMO與其他基站平臺(tái)相比抗干擾能力更強(qiáng)，這也就決定了它能夠適應(yīng)一些極端環(huán)境下的數(shù)據(jù)傳輸。對(duì)于5G通信系統(tǒng)而言，攻克了這部分技術(shù)的內(nèi)容，也就代表通信系統(tǒng)本身能夠負(fù)擔(dān)的起短時(shí)間內(nèi)大規(guī)模的數(shù)據(jù)傳輸。 2.2 全雙工技術(shù) 所謂全雙工技術(shù)就是指信息的同時(shí)傳輸和同頻率傳輸?shù)囊环N通信技術(shù)。由于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)在信息傳輸過(guò)程中傳輸終端和接受終端存在一種固有的信號(hào)自干擾。全雙工計(jì)劃蘇能夠充分的提高頻率利用率，以實(shí)現(xiàn)多頻率的信息的信息傳輸，從而改變了一般通信系統(tǒng)不能夠?qū)崿F(xiàn)同頻率和雙向傳輸?shù)募夹g(shù)現(xiàn)狀，因此這種技術(shù)已經(jīng)成為無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)當(dāng)前研究的一個(gè)重要的關(guān)鍵點(diǎn)。這種技術(shù)應(yīng)用在5G無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)線(xiàn)頻譜資源得到充分的挖掘和利用。當(dāng)前5G無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)由于接受信號(hào)的終端和發(fā)射信號(hào)的終端頻率之間存在著較大的差異，使得其產(chǎn)生自干擾的現(xiàn)象比較突出，是5G無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)發(fā)展的一個(gè)主要瓶頸，因此，全雙工技術(shù)在5G無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)內(nèi)有效的應(yīng)用使得信號(hào)自干擾的問(wèn)題能夠通過(guò)相互抵消的方式得到有效的解決。通過(guò)模擬端干擾抵消、對(duì)已知的干擾信號(hào)的數(shù)字端干擾抵消等各種新的干擾技術(shù)的發(fā)展以及這些技術(shù)的有效結(jié)合使得極大多數(shù)信號(hào)之間的自干擾現(xiàn)象都基本上得到了有效的抵消。 2.3 綠色通信技術(shù) 綠色通信技術(shù)主要是指的降低信息傳輸過(guò)程中能量消耗的問(wèn)題，從現(xiàn)有的技術(shù)水平來(lái)說(shuō)這確實(shí)是目前無(wú)線(xiàn)通信業(yè)發(fā)展的一大挑戰(zhàn)。雖說(shuō)目前無(wú)線(xiàn)通信所消耗的能源僅僅占所有產(chǎn)業(yè)總能耗的百分之三，但是這個(gè)數(shù)值每年卻在以百分之十五到百分之二十的速度增長(zhǎng)。4G通信方式的普及就已經(jīng)使通信技術(shù)的能耗大幅度增加，而如果5G通信系統(tǒng)一旦普及，在這方面我們一定會(huì)面對(duì)更嚴(yán)峻的考驗(yàn)。因此研究綠色通信技術(shù)是有非常重要的意義的，目前針對(duì)于這方面的研究主要是以提高能源的利用效率為目的的，但是在提升的同時(shí)卻降低了通信系統(tǒng)的頻譜效率，目前的技術(shù)這兩者還沒(méi)有辦法兼得。所以說(shuō)如何根據(jù)實(shí)際的情況在這兩者之間進(jìn)行權(quán)衡就成為了我們必須要面對(duì)的一個(gè)問(wèn)題。 2.4 光場(chǎng)相機(jī) 光場(chǎng)相機(jī)就是一種可以先拍照后對(duì)焦的照相設(shè)備，通過(guò)光場(chǎng)技術(shù)的應(yīng)用，拍照的時(shí)候只需要構(gòu)圖即可，不需要對(duì)焦（因?yàn)檫@個(gè)可以在拍照完后在電腦上對(duì)焦），這將會(huì)改變現(xiàn)在的拍照習(xí)慣。而這類(lèi)相機(jī)將成為抓拍利器：無(wú)論抓拍的照片模糊與否，只要在相機(jī)的焦距范圍內(nèi)，對(duì)焦點(diǎn)都可以在拍完之后隨意選擇，因?yàn)橄鄼C(jī)在拍照的時(shí)候就已經(jīng)把焦距范圍內(nèi)所有光學(xué)信息都記錄在內(nèi)了。因此，光場(chǎng)照片的容量將極大，一張照片可達(dá)到200-5OOM左右，這需要強(qiáng)大的傳輸速度與儲(chǔ)存空間作為支持，5G的高速和云存儲(chǔ)的概念將大大滿(mǎn)足需求。 2.5 利用5G高兼容性實(shí)現(xiàn)比特幣應(yīng)用 隨著NFC（近距離無(wú)線(xiàn)技術(shù)）等無(wú)接觸技術(shù)的廣泛使用，5G技術(shù)更能滿(mǎn)足高兼容性、安全的支付方式，由此衍生出的一系列概念型產(chǎn)品也將慢慢受到世界各國(guó)金融界的認(rèn)可，比特幣就是其中一個(gè)代表。比特幣是一種由開(kāi)源的P2P軟件產(chǎn)生的電子貨幣，是一種網(wǎng)絡(luò)虛擬貨幣。比特幣不依靠特定貨幣機(jī)構(gòu)發(fā)行，而是通過(guò)特定算法的大量計(jì)算產(chǎn)生。比特幣經(jīng)濟(jì)使用整個(gè)P2P網(wǎng)絡(luò)中眾多節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)確認(rèn)并記錄所有的交易行為，P2P的去中心化特性與算法本身可以確保無(wú)法通過(guò)大量制造比特幣來(lái)人為操控幣值。比特幣作為一種虛擬貨幣，慢慢被世界認(rèn)可，并帶有了自身價(jià)值。隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化，比特幣為世界經(jīng)濟(jì)貿(mào)易提供了一個(gè)新的支付平臺(tái)與方式。5G通信技術(shù)的安全、兼容性，可以為比特幣的交易提供一個(gè)有力的保障。 3 結(jié)語(yǔ) 總之，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，在5G無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)研究領(lǐng)域，將取了一定的成果。目前來(lái)說(shuō)，5G網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)體系并不完善，但運(yùn)營(yíng)商對(duì)其技術(shù)需求達(dá)成了一致，目前正從前期研究進(jìn)入至標(biāo)準(zhǔn)制定階段。與4G通信技術(shù)相比，5G具有高速度、低時(shí)延、低功耗的優(yōu)勢(shì)。相信在未來(lái)通信技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中將會(huì)發(fā)揮著更大的作用。 參考文獻(xiàn) 1 余莉，張治中，程方，等.5G移動(dòng)通信?W絡(luò)體系架構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)J.重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2014（4）：427-433. 2 尤肖虎