面向5G 移动通信技术的射频关键技术分析

毛友宝

（上海诺基亚贝尔软件有限公司，上海 201206）

近几年，工信部加快了对5G 技术的重点规划进程，2017年提出了5G、6GHZ 规划方案，做好5G 技术试验毫米波段用频协调工作被提到日程之上。按照计划，移动公司在2017年下半年进行6GHZ 以下频段的外场试验操作。电信公司也明确指出，要在2018年进行6GHZ 以下频段的5G 规模技术试验，相关试商用试验如火如荼的进行。速度要比以前提升100倍之多，并且相关网络延迟要降低在50倍以下，密度与之前相比要提升10倍，这就是5G 技术，5G 技术的出现必将从根本上提升移动通信科技市场空间和科技发展力度。基于上述所言，5G 移动通信技术的发展空间十分可观，但是当前情况是仍旧处在初级发展研究阶段，所以还面对着诸多挑战和问题。

1 5G 通信技术要点分析

首先是具备着利用率高的特点，现在4G 技术不断发展，技术成熟度可谓愈来愈高，但是对相关信息使用率效果不达标，＜50%。探索和研究5G 通信技术，会在一定程度上对移动通信的发展起道推动效能，高频率波普信息使用率开发将会得到进一步延展，循序渐进提升高频率无线电波穿透能力，之后在此基础上提升移动通信网络传输速度和效率，不断提升信息传输质量和水平。

其次是成本投入相对较低。4G 通信技术不断完善和发展，4G 和之前的移动通信技术相比，效率更快、水平更好，技术显得愈加的先进和领先，但是费用和之前网络通信技术相比，相差无几。5G 通信技术与前者不同，主要是将移动通信通信耗能和费用进行降低，从根本上满足消费者的移动通信技术使用需求，将资金成本投入实现最小化。

2 面向5G 移动通信技术的射频关键技术研究

2.1 同频全双工技术

5G 移动通信技术中，可以正规引入双频全双工技术，核心效能就是从根本上去提升频谱率。当下移动通信技术资源使用率不达标是主要问题，筛选同频全双工技术可以在一定程度上处理好这类难题，并且之前频谱资源相关消极限制，使得频谱资源可以凸显出多样化特点和灵活化优异性。还有就是，5G 技术应用同频全双工技术之后，可以对用户之间的相互干扰问题予以完美化解。此类技术融入到5G 通信技术之中，有力弥补了TDD、FDD 技术的缺陷和不足。从理论角度进行分析可看出，同频权全双工技术到5G 通信技术中，会不断提升高频谱资源利用效率和质量，达到1倍以上的工作效率。但需要注意的是，无论何种技术，弊端总是存在，这种技术使用局限性犹存，特别是多天线使用态势情况下，同频全双工技术限制因素较大，不能进行大范围推广和延展。

2.2 自抵消手段

模拟域自干扰消除技术，主要是以消除方式，在相应射频电路中生成和同频全双工通信技术自干扰信号相反的应对信号，以此种形式抵消自干扰信号。应该了解到，数字域自干扰消除技术核心消除模式，主要是凭借ADC 来筛选同频双全功接收机接收端位置处信号，之后在此基础上通过数字域中有效消除算法，对相应采样信号实施抵消操作。亦或是借助模拟域自干扰消除手段，配合射频调制技术达成真正意义上的自干扰信号消除。和模拟域自干扰消除技术进行对比后发现，数字域自干扰消除技术灵活性特点异常突出，可从实际角度实施自干扰信号消除操作，基于上述所言，两种方法均可进行数字域自干扰消除，但是数字域干扰消除技术局限性犹存，当遭遇到发射通道和自干扰通道在内的诸多因素影响和限制时，数字域自干扰效果便会大打折扣。

2.3 MIMO 技术

需知，多天线技术，其可在一定程度上提升传输可靠性和传输安全性，无线系统频谱会得到不断强化和提升，使得数据数量较多的天线实施最大限度上的综合利用，不断加深天线发射效率和基础性接受程度，可以让MIMO 信息路径实力容量大幅度提升，假设要加大信道整体容量，应该将天线数量实施针对性的增加提升，在合理范围内进行合理数量的天线配置，随之在同一时频资源上实现综合化服务。另外，天线配置模式上，以大规模集中式MIMO 和分布式MIMO 为主，集中式由同一基站所形成，分布式则主要有多类节点所共同构成。与此同时，MIMO 技术其他优势日益凸显，最为常见的便是可以提升空间分辨率，大大提升了用户体验和好感度，短时间内就可达成集中波束，遏制过大波宽所带来的消极影响，大规模MIMO 功率实际上的工作效率很高，实现了大规模运作后，天线规模也较为庞大，线性检测设备与之前的技术设备相比更进一步。

2.4 D2D 通信技术

触痛移动通信体系组网手段，主要是将基站作为传输中心，实现全面覆盖传输目标，但是期间并不能进行基站移动和中继站变更，网络结构灵活度不高，局限明显。未来5G 网络通信技术，数据流量支撑很大，用户面积会变得更为之广。D2D 通信技术可以在没有基站中转条件下，实现通信设施之间的相互通信，不断拓展网络连接模式和网络接入模式。设备和设备之间，直接通信技术，以间距短的直接通信模式为主，信道质量和运行效率达标，数据速度传输效率达标，功率损耗相对来说比较小，分布终端设施通过后，会将覆盖调整与优化，实现真正意义上的高效频谱资源利用。

2.5 密集网络技术

5G 移动通信技术，会将移动通信中的数据流量进行成倍提升，是现在数据流量的千倍以上，此为5G 移动通信技术发展的主要目的。若想达成这个目标，应该和多方技术联合，密集网络技术效果最强，应用也最为广泛。5G 移动通信网络数据流量可以在室内集中起来，与此同时，也可集中在相应的热点区域范围内，之后在此基础上和当前移动网络数据流量进行深度比对，覆盖率便会在很大程度上得到提升。未来我国智能终端使用量必定会急剧攀升，用户使用量肯定越来越多，整体上表现的是持续上升趋势。所以在5G 移动通信技术中，网络密集技术大力应用，可以满足用户使用需求，提升数据流量效率。超密集网络技术的出现，可以全方位、多角度的提升网络覆盖范围，不仅如此，也可提升移动通信系统容量。需要注意的是，密集网络技术也存在诸多缺陷和不足，主要体现在密集网络技术应用后对信号会造成一定的干扰，网络使用效率会有所降低，有待考究和完善。

2.6 毫米波段通信技术

通信技术不断发展和完善，但是不可防止的就是会使用到频谱资源进行通信结构系统完善，但越是新型的通信技术使用，对于频谱资源来说，实际需求量就会冗余增加，所以新型5G 通信技术，在未来发展和完善的过程中，需要对频谱资源进行高效整合与综合利用，特备是毫米波频率信号段研究和应用，这是5G通信技术未来发展的关键点所在。

3 结束语

社会在发展，时代在进步，科技不断革新的今天，5G 必定为走上新的舞台和征程，为国家、社会、人民所用。尽管现在5G 通信技术研究成果显著，但是其中仍旧存在很多发展问题，所以相关技术人员应该从实际角度出发，强化自身技术水平和能力以及专业素养等，结合5G 技术研究现状，继而深度提升5G 通信技术发展进程。