面向5G无线通信系统的关键技术分析研究

究

摘要：5G技术的不断发展是必然趋势，对5G通信技术的运用需要研究其应用场景，立足于当下的实际情况，构建出科学合理的应用模式，最终推动我国5G技术的高速发展。基于此，文章展开分析，期望带来借鉴。

关键词：5G无线；关键技术；通信系统 1绪论

5G 技术相对于4 G 技术来说取得了本质上的进步，具有里程碑式的意义，是目前世界上最先进的网络通信技术之一。作为新一代全新的移动通信技术，5G技术具有超高的通信传输速率，同时具有超低的时延，能够满足大流量接入要求，达到用户的网络要求，提升用户体验感。具体而言，5G技术的优势首先体现在数据传输速率上，也就是说5G技术相对于以往的通信技术，其能够提高传输速率，借助多元化的移动终端，满足用户对于移动通信的需要，使无线用户与无线通信的关系更加密切。5G技术还可以让网络资源的利用效率和配置效率不断提升，让用户获取信息的成本下降，效率提升，在信息获取渠道不断拓展的今天，能够对资源实现有效的利用，降低服务成本和资源浪费。其次，5G技术的安全性能较好，数据容量和感知性能都较好，能够为数据的保存提供较大的储存空间，避免了数据在传输过程中发生丢失或短缺的现象[1]。5G技术涵盖密码技术和报警技术，促进了智能化技术和大数据分析技术的融合。这些互联网技术的跨界融合能够把5G技术的运用范围进行进一步拓宽。另外，5G技术拥有较为广阔的运用优势，实现了万物互联，以通信设备为基础点，打造基于蜂窝的窄带物联网。该技术覆盖面比较大，功率损耗较低，连接点较多，成本较小，同时速率较快，可以被广泛运用到道路交通领域、家居安保领域等。

25G关键技术介绍

2.1大规模MIMO技术

以5G技术来看，MIMO有着极为重要的作用，其可以通过密集组网技术由此实现对数据延时的缩短，可以促使无线传感能力得到强化，并且使的数据传输的稳定性得到全方位的提升，由此给用户带来更为高效的服务。借助MIMO技术有效实现能够促使无线信号达成同频收发，而且在数据信息接收方面可以获取到极佳的效果，该项技术的有效应用可以促使关联工作者实现更为高效的数据工作，并且会使得频谱宽度得到进一步的扩展，这样能够促使资源配置效率得到增加。以传统通信系统来看，通常会呈现出一定的不足，而MIMO技术的应用，则是可以很好地处理这些问题，这样能够实现支出的节约，由此带来更为高效稳定的通信环境。另外，大规模的MIMO技术还能够融合有源天线技术优势，以垂直方向进行科学编码，利用天线单元组合实现动态波束赋形，把MIMO技术和有源天线进行相互结合，进一步对数据接收和传输的速率进行优化，扩大数据通信范围，增强通信能力。

2.2超密集组网技术

在该类技术方面，为了能够更好地达成则是必须要借助基站密度的强化实现，由此会使得频率的使用率得到增加。在进行该类技术应用时要把侧重点放在虚拟层技术方面，同时要重点关注无线物理层技术，并将其细化分成MAC技术等，通过无线物理层技术的有效作用能够促使网络热点得到极大的提升，并且会使得通信质量得到增加，这样可以实现网络节点的有效消除，从而促使通信频谱宽带得到更好的应用，整体的效率会随之增加，借助无线物理层技术的应用可以促使数据结构更为立体，这样能够使得网络覆盖面积大大增加，能够给不同类型的用户带来与之对应的服务，从而促使系统容量随之提升。而虚拟层技术的主要侧重点则是在于对多层网络虚拟信号的处理，借助单层实体网络的应用并且把站当成是主要平台，由此实现虚拟平台的构建，借助特定的形式展开相应的传输工作，在实体层控制平台方面，所对应的目标为实体站，可以实现对不同信息的接收，借助虚拟层技术的有效应用从而实现对单载波等的调控。而在通信企业方面则是可以借助虚拟层技术，并以此为着力点，从而全方面地掌握到客户的现实需求，且

结合通信业务类别从而进行发展方向的构建，这样便能够达成资源的有效配置，避免资源不均情况的发生，这样能够给客户带来更为优质的网络服务。

2.3毫米波频段技术

毫米波频段技术是5G技术应用中一项重要的基础技术。毫米波指的是一种特殊的电磁波，波长为1~10 mm，波动频率为30~300 GHz。5G网络内部涵盖了大量的频谱资源，频谱资源一旦增多，很容易造成数据阻塞或数据信道混乱。为避免此种情况在5G通信过程中出现，可以利用毫米波频段技术来满足实际通信需求，使5G技术具有更加稳定的频谱来源。在实际应用过程中，毫米波频段技术不能只利用传统的接头模式，因为传统的接头无法达到预期的效果，同时还会影响通信技术的正常使用，难以让毫米波频段技术的应用价值有效体现。因此，要尽可能地把毫米波频段和系统中的中频子系统进行隔离，在符合实际要求的情况下确保通信的稳定性[2]。

2.4波形和多址接入技术

5G时代，由于定义了增强型移动宽带（eMBB）、大规模机器类型通信（mMTC）和超可靠低延迟通信（uRLLC）三大应用场景，这些场景不但要考虑抗多径干扰、与MIMO的兼容性等问题，还对频谱效率、可同时接入的终端数量、信令开销、实现复杂度等提出了新的要求。为此，5G R15使用了CP-OFDM波形并能适配灵活可变的参数集，以灵活支持不同的子载波间隔，复用不同等级和时延的5G业务。对于5G mMTC场景，由于正交多址（OMA）可能无法满足其所需的连接密度，非正交多址（NOMA）方案成为广泛讨论的对象。

2.5云无线接入网

云无线接入网（C-RAN），将无线接入的网络功能软件化为虚拟化功能，并部署于标准的云环境中。C-RAN概念由集中式RAN发展而来，目标是为了提升设计灵活性和计算可扩展性，提升能效和减少集成成本。在C-RAN构架下，BBU功能是虚拟化的，且集中化、池化部署，RRU与天线分布式部署，RRU通过前传网络连接BBU池， BBU池可共享资源、灵活分配处理来自各个RRU的信号。

3强化5G无线通信系统关键技术的措施 3.1重视人才培养

加快培育“5G”方面的人才，鼓励高等院校、职业教育机构和社会培训机构开设相关专业和课程，建设专业技术人才继续教育基地，增强人才要素供给，并帮助企业建立引进、培养、用人、留人相结合的制度体系，打造高端复合型人才队伍。

3.2注重基础设施更新维护

设备装置是运行 5G 无线通信网络的基础，更是物理层关键技术落实的唯一载体。随着网络性能的提升，相关基础设施的数量大幅度提升，种类变得更加多元，整体结构也朝着复杂和系统的方向发展。如果相关管理团队没能重视设备在投入使用后的维护与检修，就会大大降低关键技术的实践效果，威胁整体网络质量，降低通信网络的运行效果。这就需要管理团队根据实际需求，制定出实用性更高的基础设施维护方案，让整体系统组织朝着标准化、结构化的方向发展[3]。

结束语

现阶段我国 5G 通信关键技术的应用依旧存在大量的难题，大量技术团队开始着手尝试突破困境，并在无线通信网络运行原则的基础上寻找更具可行性与有效性的应对办法，从而进一步提高我国信息化水平。

参考文献

[1]张晓玲,何舒平,王良燕.探究面向5G无线通信系统的关键技术[J].北京印刷学院学报,2021,29(S2):250-252.DOI:10.19461/j.cnki.1004-8626.2021.s2.083.

[2]刘志,季旭东.面向5G无线通信系统的关键技术综述[J].数字通信世界,2021(02):155-156.

[3]黄韶华,叶国超.关于面向5G无线通信系统的关键技术分析[J].现代信息科技,2019,3(16):74-75.