面向5G无线通信系统的关键技术综述

刘 志，季旭东

（91550部队，辽宁 大连 116023）

网络的不断进展，通信设备的更新换代，给5G技术的推广造成阻碍，如果不能及时的进行管理，对网络的发展会造成非常严重的影响。传统的网络的管理方法已经不能适应现代化科技发展的步伐，需要更加的科学管理方法。而5G就能够满足这样的需要，它能够更加快捷的传播信息，并且能够全面系统的分析问题，根据不同的数据得出结论。

1 5G无线通信技术的相关资料

1.1 5G无线通信技术的含义

5G和4G这两种不同的通信系统相比，5G通信系统则更胜一筹，主要表现在5G的速度快，覆盖的程度更加的完整。因此根据目前的中国通信来说，5G比4G有更广阔的发展空间和更加广阔的市场。近年以来，我国对5G无线通信系统的应用更加全面的投入，在实验阶段已经取得了乐观的成绩，而且将会朝着更加全面的方向发展。5G无线通信技术主要是第五代移动通信技术，但是从目前的一些调查对比发现，5G是在4G基础上，一个网速的提升，依旧处于一个初级阶段。

1.2 无线通信系统的种类

1.2.1 多重无线通信网络

对于5G无线通信系统来说，它拥有着广阔的发展前景，将会有一个阶段性的提升，在我国全面5G覆盖的区域中，将会是越来越多元化，它不再是单一的一个网络，而是根据不同的需求，发展会越来越全面，将会融合更多的信息，推动新型网络的发展。它对于4G来说，将是一个质的提升，更加突出了5G的优势，主要表现在通信信号的强度增加，通信速度的提升以及通信方式的多样。对于传统的网络，这就体现了5G的优势。但是为了更好的去使用这些功能，就需要提升网络发展，积极的引进新型的技术。5G技术虽然采用尖端信息技术水平，但是在技术应用中，也有一些缺点，其缺点既表现在对通信信息的分析方面和工作人员在对信息分析的过程中，出现一些纰漏，从而造成由此可见，技术本身不具备分析能力，会对工程造成很大的影响。

1.2.2 大规模MIMO通信技术

近来，一种新颖的网络架构——大规模MIMO通信网络，它可以显著提高频谱效率，同时又可以降低硬件实现的复杂性，在通信领域得到广泛关注与研究。MIMO通信是将发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。它能充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的提高系统信道容量，显示出明显的优势、被视为下一代移动通信的核心技术。

大规模MIMO通信技术应用在理论研究中仍有一些问题需要解决，其预期的性能优势和特性也越来越多，并且得到学术界的肯定。随着对大规模MIMO核心问题的不断解决，我们有理由相信大规模MIMO技术将在新一代无线通信系统中发挥更大、更广泛的作用。

1.2.3 自组织网络技术

即网络智能化，应用自组织网络技术来确保网络能够自动进行网络规划、维护、部署、优化和排除一般故障。自组织网络技术应用节省了人力资源，降低了运行的成本。在5G移动通信系统，充分利用大规模的无线传输技术和无线网络架构，促使网络自主模式在实际应用发挥不可替代的作用。但是，由于自组织网络技术已经成为构建移动通信网络的关键技术，因此在实际网络应用中实现深度智能就是确保5G移动通信可联网性的关键，并且在构建5G移动通信中具有重要地位。

2 5G关键技术分析

2.1 异构无线通信网络

通信技术与计算机技术的高效结合，应用越来越广泛，使得越来越多无线接入技术开始应用到百姓家中。其实早在应用4G移动通信网络时就已提出选择多个网络节点，例如借助家庭基站或WiFi接入点来提高网络覆盖范围。传统的接入节点选择机制无法满足这一需要，同时会影响到接收信号的效果，因此为了提高网络吞吐量和覆盖面积就必须将多个接入节点引入异构网络中，并在此基础上创新接收节点选择机制来拓展接入节点功率。从网络覆盖层面来看，可以引用拓展机制来提高信号强度，并在此基础上选择多个节点来获取正确操作，这样的模式可以有效提高负载转移和平衡任务的完成效果。与此同时，网络延迟可以提高相关应用程序的运作稳定性和安全性，这对于进一步改善程序功能而言具有积极意义。从另一层面讲，解决不同网络兼容问题可以大大拓展相关技术的市场份额，当前我国在相关技术方面的发展尚无法实现网络通信技术与不同网络的兼容需求。即便部分网络可以实现兼容，但其应用程序的功能范围也极其有限，而与之形成对比的是，5G网络通信技术的优势在于良好的兼容性，其可以最大程度满足不同通信设备对网络兼容的需求。与此同时，5G网络通信技术在应用方面还可以集成不同类型网络，这大大拓展了网络应用群体的范围，进而有助于降低网络维护成本并提高整体经济效益。

2.2 绿色通信技术

当前通信技术在社会各领域中的应用越来越广泛，这也使得其在发展过程中涌现出越来越多问题，相关统计表明通信技术在应用过程中所造成的能耗逐年增加，而这对可持续发展造成一定威胁。伴随着近些年通信技术的推广应用，社会各领域对信息技术的传播速度要求越来越高，即便是号称零距离的5G通信系统也难以满足1 000次通信系统的目标。受信号质量高低影响，能耗情况和能源利用效率不尽相同，在较低转移条件下可以使能源效率达到最佳。除此之外，通信系统在运作过程中可以有效权衡通信和框架，当前我国所研发的无线通信技术已基本达到解决能源效率问题的目标，例如在一个多用户系统中可以借助大规模MIMO系统来实现资源最优化。从这一层面讲，平衡能源和能耗问题可以大大提高资源使用效率，同时可以更好地落实可持续发展理念。在未来的发展中，相关部门要提高对能耗问题的重视程度，存在大规模能源消耗弊端的通信系统将无法成为推广使用的系统，这就需要采取合理的措施并注重分析其能源消耗参数，以此来妥善解决通信系统存在的能源消耗问题，这对于推动通信系统实现向好发展而言具有积极意义。

2.3 毫米波高频段通信技术

毫米波高频段通信技术是解决通信难题的有效方法。毫米波高频段通信技术主要是采用了信息技术，通过信息反馈出来的问题，然后再采取措施，达到提高通信的完美性，使它受到更加广泛的欢迎。通过毫米波高频通信技术检测出来的信息，避免了人工检测的误差，这样能够提升检测的速度和准确性，提高了工作的效率。而且，毫米波高频技术能够在最短的时间内，分析出来通信工程的问题，并且通过短时间进行多次的检测，这一点也是其他技术所不能相比的。它的便捷性就是体现在当通信工程在工作中出现问题的时候，毫米波高频检测技术能够从多个角度，对通信工程这个目标进行重复的检测，全面的分析检查存在的问题。能够在短时间内通过信息技术对通信工程进行重复的检测，能够发现存在的问题，以便于及时的补救，这也是解决5G网络出现的难题。

2.4 云计算技术

现代的5G网络工程为了如何更好的提高通信过程中的安全性，所以配套的工具也在不断地更新，在一定的程度上能够减少通信工程的开支。通过云计算，5G网络能够在最大限度上提高工作的效率，5G技术和当今快速发展的科技完美的结合在一起，能够极大的保障通信工程工作的安全问题，给人们提供更加便利的服务。现在的云计算技术还是存在着一些问题，信号的不稳定，这急需要进行优化。但是在5G网络技术下，通信领域将会得到大大的增强，通信速度也会有质的提升，在全球范围内会有越来越多的使用量。因此，在5G通信工程中，人们对5G的服务和设备将会有更高的标准，在这样的情况下，5G还需要提升云计算技术的速度，提高通信传输率。

3 结束语

伴随着无线网络通信的不断发展，人们对于网络的质量和需求越来越高，传统的网络工程已经无法满足人们的需要，然而5G的开发将会极大的解决这样的问题。5G网络技术已经在通信工程中开始应用，并得到了大面积的推广。同时也在促进通信技术在不断的发展，更好的创造出高质量的工程，同时也需要通信技术领域的人员努力加油，创造更加便捷的工具，给人们创造更舒适的生活。