5G 无线网络及其关键技术

2018-01-25常秀颖夏瑞雪

通信电源技术 2018年10期

常秀颖，夏瑞雪

（沧州职业技术学院，河北沧州 061001）

0 引言

飞速发展的社会不断推动网络技术水平的提高。目前，我国的无线网络状态正处于4G网络向5G网络的过渡阶段。5G网络的出现，将更好地服务于社会。从5G网络的开发理念和技术概况来看，我国的信息网络将会进入一个更高智能、高速度的状态。5G网络的建设和实现，需要更多的技术支持和创新理念，只有消除存在的干扰和缺陷，保证资源利用率，才能更好地发展网络。现如今，国家和社会都处在崭新的发展阶段，无线网络为了满足社会的需要，不断进行着改革和更新，内部系统和技术资源已经得到改善，将会更好地服务社会和国家。

1 5G无线网络的现状及特点

目前，4G网络得到了广泛应用和普及。4G网络的出现使无线网络的速度和性能得到了很大提高，推动了当今互联网技术的发展。为了发展互联网技术，加大互联网的功能和运用质量，促使互联网技术更好地服务社会，学术研究界根据现代人类的需求提出了5G互联网构想。无线网络应用于生活还存在一些问题，如隔热层和地理位置会影响无线网络的信号质量，特殊地带室内无线网络的信号较差；无线网络的覆盖面积较广，会因为物理等因素导致电梯等特殊环境接收不到信号或者信号质量较差。因此，需改进无线网络，提升在密闭空间和特殊地带的信号强度和质量，同时确保无线网络的使用安全，避免给使用者带来负面影响。

网络研究部门针对4G网络存在的问题进行探讨，5G网络主要是弥补4G网路的缺陷，如改善和更新旧技术，引入无线接入技术解决短距离内网络通信的变化。5G网络相较于之前的无线网络有节约能源、加快网络速度、可移动性高的优势，在拥有兼容性无线技术的条件下，可以在已有技术条件下利用已有资源更好地发挥作用。5G网络技术可在更加合理、科学的程度上发展全球范围漫游，综合时间、地点、运营商和生产等因素，根据用户需求改善无线网络。

2 5G无线网络的关键技术

无线网路更新是在满足人类需求的情况下，实现对频谱资源的节约。现在各个行业都在不断发展，工作数据也在不断提高，但忽视了毫米波的频段。这关系到无线网络技术中的物理技术——毫米波通信。所以，提高数据传输速度和可控性首先要从5G毫米波通信技术入手。为此，相关研究人员不断进行探索和实验，采集影响数据传输的自然因素，通过调查研究数据发现，无线信号速率的损坏主要是由于通道和功率无规律变化，其中路径损耗最严重的是毫米波频段。毫米波通信是物理层的技术之一，商业的工作频段较高，而毫米波的频段受到忽视，不符合节约使用频谱资源的初衷。一般无线网路用户会在家中安装无线网络节点，尤其是一些高层住户，因为无论是高频段还是低频信号在通过较高层建筑时信号会受到损坏，传播速度受穿透的影响会遇到阻碍［1］。如果是复杂天气，如强降雨、暴风等，信号在毫米波段传播中会受到十分严重的影响。

MOMO技术是多个端口输入和输出的技术［2］，在宽带复用和功率复用上可以加大发射使用，更好地完善5G无线通信网络技术。MOMO技术可以实现单点到多点的要求，可以在发射和接收端设定多根天线，在满足时频资源的前提下，实现空间的多路复用。5G网络中，MIMO技术可以扩大无线网络的覆盖面积，提高信号传输质量和数据传输速度，节约能源的同时，解决传输中的繁琐问题。对MIMO技术进行改进和优化后，可以更好地满足大数据传输，方便人们的生活和业务工作。

超密集网络是无线网络技术的主要形式。5G网络会涉及多个小功率站和宏站，所以网络结点十分密集［3］。5G网络运行后，超密集网络技术可以提高移动终端的系统容量，改善通信和频谱效率，从根本上解决用户对网络的需求。

网络架构方面，从控制转发分离和功能重构等方面进行结构简化，提高5G网络的接入性能。改变之前的集中式核心网为分布式核心网，更有利于终端和核心网之间的距离，减少时间的延长。分布式应用服务器的处理速度更快，可以达到实时减轻网络负担的作用。