关于面向5 G无线通信系统的关键技术分析

2018-03-21王小飞

数字通信世界 2018年5期

王小飞

（中邮建技术有限公司，南京 210012）

工业化和信息化以及互联网的结合是达成智能制造的基本，这就让工业之间的结合需求进而提高。经过工业结合能够达成工业领域内各个部门之间的数据实时互通，进而让工业智能的应用和新型商业模式的创立基本。经过统计，在2020年，中国的预估性保护市场范畴可能到达300亿元，远景十分开阔。因此，对于5G通信技术的关键技术分析是十分有必要进行的。

1 通信系统的特征和问题分析

1.1 MIMO 通信技术的普遍特征

我国在多数情形之下将大范畴的MIMO技术叫做多天线技术，如今这项技术在大部分的无线通信技术中都有体现，并且从数据上看，只要通信系统里的天线运用的越频繁，这项技术的效能、速率和可靠程度都会得到进一步的提升，然而要保证MIMO技术可以大范围的运用，就要确保基站中配备了足够多的天线，而且天线的本钱普遍处于一个较低的范围，因而就算在基站里配备很多天线，企业的预算也不会超支。另外在基站里配备天线还有一个好处，可以进一步提升企业空间开拓的维度，在此基础上不仅仅提升了5G通信的效能，还能让企业更好的进行创新。

通过分析各种数据发现，5G通信技术的优点包括这些：①随着天线数量的逐渐增加，用户之间的通信路径就会表现出正交特性，就是用户之间的信息滋扰将被快速消灭；②由于基站天线数慢慢增多，让信道快衰落、热噪声被有效均匀化，即让用户缩短了信息接收的时间；③多根天线可以让波束能量聚焦对准到更小的空间范围，空间分辨率得到进一步提升；④运用大批的天线令阵列增益快速提高，从而削减能源消耗，让系统的总体效能提高多个数量级[1]。

1.2 通信技术应用中的问题分析

即使大范围MIMO通信技术有着很强的迷惑性，但每个特征的达成都得基于基站端获取信道信息的水平。而当前的蜂窝系统中的双工制式，普遍分成时分双工、频分双工，这两个讯息获取的方式和本钱都有明显的差异。MIMO技术刚开始运用时期，大多数圈内人只是对准 TDD 制式下的相关技术方面开展探究，就是从信道讯息获得的导频成本方向展开探讨。尽管对于大范畴的MIMO技术的运用具有一定的基础，但探究到多小区蜂窝系统时，就会因为导频数量不够，需要借助共用导频序列，从而产生导频污染。经过对这个问题的深度考究，近期许多专业人才经过将用户分类的方式，并使用信道统计讯息进行第一层预编码，将过去的高维信道变换成低维信道，明显缩减了预测有效信道时所需的导频支出。

2 可持续发展的通信技术

当前，通信技术产生的高消耗情形已经引起了很多社会人士的注意，同期也给全世界的通信技术的绿色开展带来了一个巨大的挑战。根据局部的计算，讯息技术所需的能源消耗占到了全球能源消耗的三个点之上，而且每年的增加幅度还在加大。紧跟着4G无限通信的普及，信息技术所带来的能源消耗更加严峻。功能更加强大的5G信息技术的实质就是要达成通信系统的效能进行改善。

虽然5G技术有着更低的发射功率，然而如何平衡频谱效率及能源效率的长处就变成了通信行业的探究重心。如今，怎么能够达成二者的通信技术就变成架构5G技术的难点。想要均衡二者可以从系统资源效率考量，将更多资源投入在整合资源效率中。当然，通信行业不能对信息收发器的损害[2]这个情况视而不见，假如把这个问题归入到整合波束成形里，就会发掘到越发有意思的情况。当思考信息收发器固定功率消耗且此参数不为零时，大范围的MIMO通信系统的能源没有产生消耗，那么MIMO通信系统必将发展成效能最优的通讯系统。

3 异构无线通讯网络

当今社会由于集成电路技术的逐步提升，通信系统和终端能力也进一步的得到提高，将通信技术和计算机技术进行连结，各种无线接入手段也逐渐变得稳定和普遍。出现已久的4G通信技术中就增加了选择多样化的网络节点或是覆盖面积，包括大面积社区、微型社区和Wi-Fi接入点等智能化的网络[3]。普遍的基于信干燥比或者接收信号强度的接入节点的选取没办法达到异构通信网路的需要。想要实现负荷的转嫁，并且提升网络吞吐量、弥补宏基站覆盖的黑洞，在异构网路中就需要引进多样化的接入节点[4]。想要从本质上展现接入节点的效果，应该引进新型的接收节点选取机制。例如，引进覆盖范围扩展机制，即用户节点在接收低功率接入节点的信号强度基础上增加一定的偏量值，并对等待选取的多个节点进行修正。可以看出，引进正确的机制可以更好地实现转嫁、平衡负荷的处理。