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【摘要】現如今,信息高速發展,各類通信技術的發展在這過程中擁有著至關重要的地位,縱觀世界,全球各地的人已經離不開日趨完善的通信技術。在移動通信技術高速發展的關鍵時期,5G通信技術將會是未來通信技術的重點。但是就現階段而言,現在的5G通信技術還不成熟,還有許多的方面需要進行細化與調整,在未來的工作中,就需要針對這些方面進行完善,這樣才能夠在將來更好的推廣5G通信系統。在接下來的工作中需要對5G通信系統的方方面面進行完善,這有這樣才能夠使5G通信技術融入到生活的中,使其發揮無窮的作用。
【關鍵詞】5G無線通信系統;關鍵技術;大規模MIMO技術
引言
近些年來,高速發展的移動通信技術給我們生活的方方面面帶來了巨大的改變,就現階段的數據而言,隨著各類移動終端設備的普及,多媒體數據的傳輸量也在不斷地增加,基于此我們能夠推算出在未來移動通信的數據量還會有巨大的增長,那么為了滿足未來越來越多客戶的需求,因此必須降低相應業務的運行成本,在現有的基礎上進行更新與升級,同時這也會導致中國的無線通信產業飛速發展。隨著5G通信系統的持續研究,相關產業也會隨之進行更新換代,相信在未來隨著5G通信技術的發展,我們生活的方方面面都會經歷非常大的變化。
15G無線通信系統的現狀
如今我們生活中的移動設備主要應用的是4G通信系統,與傳統的4G通信系統相比,5G通信系統的傳輸效率更高,同時其也具有較為寬廣的覆蓋面積。因此,基于未來對移動通信系統的切實需求與移動通信系統的發展前景來講5G通信系統比4G通信系統有用更加廣闊的提升空間。現階段由于國際上各個組織的相互協作,我國對5G通信系統的研究已經取得了可觀的成果,現階段的研究方向主要在于技術的整合,5G通信技術與其他的通信技術要做到有機的組合。同時中國也正在逐漸與不同的組織進行合作,中國正在嘗試通過不同的途徑獲得與其他組織的合作關系,因此人們已經認識到5G通信技術將會成為相關新興技術發展的重要推力。換個角度進行思考,如今日益龐大的通信業務均是在無線通信的基礎下實現的,因此在未來的工作中也只有5G通信技術才能夠滿足日益增大的數據量。
25G無線通信系統的關鍵技術
2.1大規模MIMO技術
經過近些年來的實際應用表明,多天線技術能夠在很大程度上有效的提高通信系統的頻譜效率。目前的很多種無線通信系統中都已經應用了多天線技術,正是通過對3G系統和WLAN通信系統的檢驗發現這一結論。經過研究發現,MIMO信道數量的增多與收發信號過程中所用到的天線數量有著十分相近的關系,因此在5G無線通信系統的研究中一般就會設置多種數量的天線進行使用。大規模MIMO技術有著更為強大的分辨率,因此其就能夠更加深入的挖掘空間維度資源,這就能夠使得即使多個用戶在同一個頻率內進行通信,也能夠保證其通信的通暢性,進而就能夠解決在小規模基站下進行高頻譜信息傳輸的行為。相比于其他的基站平臺大規模MIMO技術的抗干擾能力強,這也就意味著其能夠極端環境下進行數據傳輸。隨著5G通信系統對各項技術的不斷攻克,5G通信系統就能夠在短時間內負擔大規模的數據傳輸,加大其他移動設備的工作能力。雖說大規模MIMO技術存在著諸多優勢,并且其優勢是非常顯著的,但對于單個系統來說,天線數量的增多會導致整個系統的整體空間被壓縮,進而整個系統的基礎性的功能就不能夠得到保證,因此在這些問題上仍需要相關技術人員進行適當性的調節與改進,在合理安排的前提下,這一技術才能夠得到更大的應用。盡管如此,中國對這些內容的研究僅僅是處于信道模型階段,同時都仍處于理論數據研究的階段之中,還有很多的內容沒有通過實際的模型進行論證,在當今前提下如何發揮大規模MIMO技術的優勢,是當今擺在眾人面前的關鍵所在,我們需要結合眼下實際情況,結合中國無線通信領域的實際需求對現階段的問題進行研究。
2.2雙公開技術
我們所說的雙公開技術指的是信息能夠實現同時傳輸與同頻率傳輸的目的。現如今,人們熱衷于研究雙公開技術是因為現有的通信系統在進行信息傳輸的過程中會受到各種信號的干擾影響,而雙公開技術則是能夠在很大程度上提高頻率的利用率,應用雙公開技術就能夠實現多頻率的信息傳輸功能,進而就能做到一個通信系統同頻率以及雙向傳輸的技術難題。對于未來將會得到重用的5G通信系統而言,使用雙公開技術能夠有效地利用無線頻譜資源,隨著這一技術的應用,其能夠很好地解決5G通信系統中信號干擾的問題,正是因為雙公開技術的應用會使得這一問題得到有效解決。為了解決信息傳輸過程中系統本身的干擾問題,可以通過對干擾信號的模擬端抵消和對已知干擾端的數字信號進行干擾抵消等方法進行解決。
2.3綠色通信技術
這里所說的綠色通信技術指的是降低信息傳輸過程中所消耗的能量問題。縱觀現有的科技水平來講,該問題確實是影響當下無線通信產業發展的重大挑戰之一。雖然現在無線通信消耗的能源僅占產業總能耗的3%,但是近些年來這個數值卻以每年15~20%的速度進行增長。4G通信系統的普及已經使得通信產業的能耗大大增加,而在未來隨著5G通信系統的大量普及,如果綠色通信技術沒有取得重大突破的話,通信產業的能耗將會急劇增多,這將會給我們的生產生活帶來重大挑戰。因此,對綠色通信技術的研究研究工作具有至關重要的作用,現階段關于綠色通信技術的研究主要集中于提高能源的利用率上,但是隨著能源利用率的提升,通信系統的頻譜效率將會隨之降低,因此在接下來的研究工作中需要根據實際的需求對兩者進行合理的協調,權衡兩者的關系將會是未來的重點之一。
2.4毫米波高頻段通信技術
如今頻譜資源非常稀缺,而毫米波高頻段通信技術正是解決這一問題的有效方法。這里所說的毫米波是指波長在1~10mm之間的電磁波,如今人們越來越重視毫米波在無線通信系統中的應用。在毫米波的應用過程中需要考慮到毫米波散失現象。毫米波在大氣中進行傳播時會發生比較嚴重的散失現象,因此其現階段只能在短波通信中得以應用,進而在未來的5G通信系統的發展過程中,如果需要使用毫米波高頻通信技術,就必須要克服這一缺點做出適當性的改進。毫米波與微波通信存在著顯著的區別,二者在傳輸信道模型和多徑數目方面存在著較大區別,正是因為這些問題現階段的MIMO通信系統并不適用于毫米波通信系統。為了解決這一問題,研究人員提出了混合波束成形的概念,這個概念的形成主要是利用數字域波束成形和模擬域波束成形的概念,現在這一問題已經成為5G通信系統的研究重點。要想真正的對5G通信系統進行推廣與應用也需要對這部分的技術進行繼續研究。
3結束語
在未來,5G通信系統將會是無線通信產業發展的重要方向,但是我們不得不承認的是現階段我國在這方面的研究上仍然存在著諸多問題。相比于西方發達國家,我國在該領域上仍然存在著較大的短板,甚至說我們仍處于一個比較落后的階段,因此在未來我國還有很多的難題需要進行攻克。相信在未來隨著5G無線通信系統的發展,隨著相關技術細節的完善,5G無線通信系統將會極大滿足人民的需求,同時為中國各項事業的發展提供助力。
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作者:廖華 單位:中通服咨詢設計研究院有限公司