5G無線通信系統關鍵技術初探

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【摘要】本文通過對現在的移動通訊進行簡單的闡述，以此來說明將來我們需要發展5g無線通信網絡的重要性。5G網絡通信主要在異構網絡、大規模多輸入輸出MIMO通信、綠色通信等關鍵技術存在較大的難題，我們在這三點進行詳細的分析討論，也給出一定的研究方向，對今后5G通信的提高和普及提供一定的參考數據。

【關鍵詞】5G無線通訊;異構網絡;綠色通信

關鍵技術由于我國社會經濟的快速發展，移動通訊逐漸融入到人們的生活，也改變了人們的生活狀態。往大處說，移動通訊讓原來的社會發生了翻天覆地的變化，滲透到社會的經濟、政治、文化、科技等重要領域。處于二十一世紀的我們，邁進了信息化時代，移動通信設備的尺寸變得越來越小，電腦、手機等被很多人青睞，使其相關行業得到飛速的發展。預計到2020年，移動通信網絡將要拓展到一千倍的容量和一百倍的基數增長，而我們使用通訊的用戶對網絡的要求也呈指數曲線上升。因而用戶對網絡的需求與日俱增，以現在網絡發展的速度，預計到2020年，我們需要5G才能滿足用戶對網絡的需求，因此5G寬帶移動通信必將會成為一個全新的行業，以此滿足更多用戶更高的需求，使其成為全球化的發展趨勢，進一步提升用戶的體驗，為智能生活添加更多的色彩[1-2]。隨著互聯網和物聯網的應用和發展，使得作為橋梁的移動通訊凸顯得尤為重要，可以說沒有移動通訊，就不會有互聯網以及物聯網的發展和進步。移動通訊在信息網絡中也在逐步的發展和完善，從老式傳統的基站與用戶形成蜂窩網絡結構，發展到現在的多樣化構成的移動通信網絡，并且實現偏遠山區的網絡通信覆蓋。為了更好的自我調節網絡的通信能力，只有不斷的拓展移動網絡的通信能力，才會讓我們的社會更加智能化。但是，面對5G無線通信系統的實現，我們還有較長的路要走，其中的關鍵技術需要我們更多的技術人員去解決。

一、大規模MIMO通訊技術

1.1大規模MIMO通信技術的基本特性。所謂大規模MIMO通信技術是指基站端的設置遠大于當前系統中天線數，這樣有效地服務更多的用戶需求。而MIMO技術之所以受到重視，是因為其獨特的特性，有如下幾點：第一，隨著用戶的不斷增加，天線數也隨之增加，與此同時，每個移動用戶的通訊會出現相交現象，而我們一般通過大規模的MIMO技術就可以有效的消除和避免用戶之間的干擾，使整個移動網絡的容量得到提升；第二，隨著基站天線數量呈一定的增長趨勢，可以使得更多的用戶不會出現通訊中斷和信號衰落，減少通訊過程中存在的缺陷和不足。1.2大規模MIMO技術應用過程中的問題分析。由于大規模MIMO通信技術為移動通訊提供了較好的性能，但是依然需要依靠基站端對信息通道的獲取程度。在該技術剛出現時，很多學者和教授只是單一的從TDD制式下的有關技術進行分析研究。而我們在研究網絡通信時，往往只考慮到了MIMO技術的先天性優勢，而忽略了導頻數目的不足，這樣就會造成嚴重的導頻污染問題，對TDD制式下的MIMO系統容量性能產生嚴重的影響。針對出現的問題，現在有學者想通過對不同的用戶進行分類，從而來達到所需的導頻支出的目的[3]。

二、綠色通訊技術

二十一世紀，通信科技已經被我們應用在政治、經濟、文化、社會、國防各領域，如何有效的降低通信過程中高能耗的降低得到重視。據有關機構發表的數據，信息通信科技所消耗的能耗占世界總能耗的百分之三，并且每年都在逐步的增加，因而提倡綠色通信顯得尤為重要，爭取通過創新和改進，達到通信零能耗是我們的理想目標。隨著4G網絡的普及，相信5G通信網絡能夠改變其嚴重的現狀，降低能耗，實現綠色通訊[4]。近些年來，相關的學者對怎樣完成高頻譜效率及高能源效率與低能耗之間的最優化做了相關的分析，對于平衡系統容量以及資源能耗，本身就是一種自我提升，也是對有效資源的合理利用和分配。

三、異構無線通訊網絡

社會的進步使得相關電氣逐漸開始實現電路集成，不斷的將復雜電路進行模塊化，從而在很大程度上促進了移動通信的大步向前發展，并且在很多領域還伴隨著計算機通信的結合，多種無線通信開始融合和普及。比如：家庭基站、WIFI等開始普及在城市的各個角落，方便了人們的生活，實現網絡的異構可以從根本解決不同移動設備之間的通信。四、總結5G無線通信的發展和普及，人們的生活也開始依賴移動通信帶給我們的樂趣。希望對5G網絡通信的初步探索，讓我們有一個比較清晰的認識，其中的關鍵技術的研究還需要進行深入的探討和分析。

參考文獻

[1]尤肖虎．5G移動通信發展趨勢與若干關鍵技術[J].中國科學，2014(5).

[2]董利，陳金鷹，劉世林等.第五代移動通信初探[J].通信與信息技術，2013(5):53-55.

[3]楊綠溪,何世文,,代海波.面向5G無線通信系統的關鍵技術綜述[J].數據采集與處理,2015(30).

[4]黃霞.關于面向5G移動網絡綠色通信關鍵技術的相關分析[J].中國新通信,2016(22).

作者:陳彥澔 單位:綿陽市南山中學