5G无线通信系统关键技术探析

张 瑜

（国家广播电视总局七六三台，吉林 吉林 132400）

0 引言

在现代人的生活中，通信已经成为其出行、工作、娱乐以及社交的一部分。为满足人们的通信交流需求，通信技术的支持必不可少，也需要通信设备的配合。伴随着通信设备的不断普及，数据传输量也在持续增加，就目前的通信技术而言，其越来越无法满足信息流通的要求。所以，做好持续的开发与改进，与客户的实际需求相互匹配起来，才是5G无线通信系统研究的本质。

1 5G无线通信系统的特点和优势

针对5G无线通信技术进行研究，要明确其特点、了解其优势，实现对其关键技术的分析与认识。5G无线通信系统在特点层面上实现了多元化通信技术的相互融合，而在技术方面呈现出速率快、兼容的优势。

1.1 多元化通信技术融合

基于传统通信技术发展而来的5G无线通信系统集合了多元化通信技术手段，通过彼此之间的相互组合就可以实现计算机网络信息技术的持续深化发展，完成对优质资源的合理挖掘。在系统之中，基于5G无线通信技术来实现新型、互换的信息技术网络节点的构建；在居民区中，普及和应用5G无线通信技术，方便了人们的通信，利用小型基站就可以满足网络信号的覆盖要求；按照网络区域的现实条件，通过合理选择空间位置，也可以实现区域之中网络传输信息速度的提高，形成宏峰窝网络模式，促使存储信息的容量不断扩大，大大提高人们上网的速度。

1.2 技术优势

第一，速率快。相比4G网络技术，5G通信技术存在科学性、先进性，并且拥有极快的传输速度。第二，兼容性。5G无线通信网络技术具有其他下级网络的优势与特点，不仅可以满足多个网络同时运行的要求，也可以实现无线网络与蓝牙的信息接收，其不但有良好的兼容性，还能扩展通信技术。另外，在实际发展之中，电子商务持续进步，合理使用5G通信技术可以让电子商务支付的安全性更高[1]。

2 5G无线通信系统的关键技术

针对5G无线通信系统的关键技术，其主要包含大规模MIMO技术、毫米波高频段通信技术、超密集异构技术、自组织技术等，通过对技术层面的仔细分析，就能够了解5G无线通信系统的未来发展之路。

2.1 大规模MIMO技术

在研究之后，多天线技术的运用，逐步提升通信对应的频谱效率，这样也是多天线技术得到普及与应用的根本所在。使用5G无线通信系统时就会有多天线技术的应用，通过增加MIMO信道通信数量，实现与客户的在线沟通，同时确保其通信质量，实现高强度工作机能的全面提升。但是要注意一点：应用大规模MIMO系统不是无懈可击的，其劣势相对明显，一旦属于单系统的应用，那么多天线技术就会疯狂挤压、摧毁系统空间，完全丧失系统工作技能，导致系统面临瘫痪的风险。所以针对大规模MIMO技术的使用，必须要做好相应的完善与开发工作，实现系统适用性的全面提升。

2.2 毫米波高频段通信技术

目前，我国处于5G技术开发和发展的关键阶段，稀缺的频谱资源对于5G技术的发展形成了较大的阻碍，伴随着该项技术的不断发展，采用毫米波高频通信技术就可以将技术难关攻破。毫米波属于1-10 mm之间波长的电磁破，在当今的无线通信系统中，毫米波应用越来越广泛，但是使用毫米波高频通信技术依旧有弱点存在，如在具体的检测中会有散失现象，进而影响5G通信系统的稳定性。目前的毫米波高频通信技术依旧处于测试之中，对于不同的通信频率，就能够让毫米波高频通信技术直接成为技术方面的支撑。因此，在未来的5G时代中，想要完美应用这项技术，就需要进一步加强研发，实现技术攻关，最终让其应用更有效、更高效[2]。

如图1所示，在2019年的华为开发者大会上，华为公司就运用毫米波技术以及基站通信在线4K高清视频，从而在真实的环境下，让华为的折叠手机直接实现了端到端的通信，属于全球首例，这就显示出其在Sub 6G低频领域中拥有的强大优势，同时在高频领域之中也处于领先的地位。使用华为5G基带芯片巴龙5000，达成了26 GHz和28 GHz的实际要求，并且也可以对应获取Sub 6G C-Band频段支撑。在采用了毫米波大宽带技术之后，其而不是你很就可以满足6.5 Gb/s的理论速度。这就是应用毫米波高频段通信技术的一种良好体现，也是人们在今后的研究中需要持续深入的部分。

图1 华为展示5G毫米波手机通信和毫米波应用

2.3 超密集异构技术

针对网络空间的加密，利用超密集异构技术来实现，就可以满足数据流量的全面提升，同时也能够优化其5G无线通信系统性能。基于基站作为超密集的异构技术，最终获取重复利用基站空间的成效。目前，超密集异购技术在我国的研发依旧处于初期阶段，其面临的问题在于：网络内部的节点较多，并且节点之间的距离偏小，这样会导致5G无线通信系统容易受到干扰。并且大量用户部署节点也可能会产生拓扑结构的变化，导致系统的维护与检修难度进一步增加。基于这一问题的分析与阐述，就可以满足技术层次上的创新，这样就可以针对5G无线通信系统持续的深入研究，针对拓扑结构产生的变化加以洞察，从而实现故障与问题的捕捉，最终达成无线通信的需求。

2.4 自组织技术

传统模式下的移动网络通信，还需要人力加以支持，但是针对网络通信系统，依旧需要实现其动态的监测处理。在具体的监测环节则需要大量人力与物力资源的支持，导致移动网络通信成本增加。就相关的资料分析来看，移动网络通信系统运行花费的成本超过总成本的70%，所以需要最大限度压缩成本，获取最大化的成本效益。随着网络信息技术的发展，在无线网络持续扩展的今天，传统的人力方式无法满足时代的发展要求，应将无线网络的自组织功能发挥出来，节省运行成本。基于自组织技术的合理使用，通信系统能够实现其智能化的运转，最终达成自主配置、自动愈合的基本要求。无论是在实施网络规划中，还是在网络的部署环节，都可以利用5G无线通信来实现自动运行，这样才能将外部环境的不利影响消除掉。考虑到5G无线通信系统本身的内部结构相对复杂，导致其管理难度进一步加大，就需要利用自组织来形成相应的维护方案。第一，分析网络的实际需求，并且按照需求来制定管理维护方案。第二，加强对网络自组织能力的测试，针对系统进行查漏补缺。第三，认真执行管理维护方案，实现5G无线通信系统的持续改进[3]。

3 结束语

总而言之，在经济社会不断发展与更新的时代，通信技术表现出极强的生命力，尤其是5G无线通信系统的活力极强。在国际竞争中，通信技术成为国家战略层次上的关键性技术，必须要不断进行创新与研究。伴随着通信技术的日益成熟与进步， 5G无线通信系统实现对未来通信技术的引领，成为前瞻性的产业，虽然信息系统本身拥有即时性与沟通协作能力较强的优势，但是5G无线通信系统的发展对人们提出严格的要求，必定会面临技术问题、阻碍，务必要持续优化和创新，实现5G无线通信系统的高效化运行。