5G无线通信系统的关键技术综述

李乐

摘要：如今，互联网信息技术在我国得到了快速发展，推动了移动通信网络的发展，促进传统宏基站模式向多元化异构模式的转变，以实现各种通信资源的有效融合。然而，在5G通信系统发展阶段，由于通信数据流量不断增加，进而对信号抗干扰性能的要求越来越高，而4G通信技术已经无法满足其要求，这样一来面向5G无线通信系统就得到了快速发展，本文将会对5G无线通信技术的概念和种类进行介绍，重点讲解了关键技术，以期更好的推动5G无线通信系统的发展。

关键词：5G;无线通信技术;类型;关键技术

引言

随着科学技术的快速发展，传统的网络技术已不能适应现代技术的发展，这就需要更科学的管理方法，5G无线通信系统便是最好的选择。5G无线通信系统既能使信息迅速传播，又能对问题进行系统分析。为了使5G无线通信系统更好地为公众服务，就需要它的科研队伍时刻关注着5G无线通信系统的发展，不断地解决5G无线通信系统中所出现的问题。

1 5G无线通信技术

5G无线通信技术的含义。5G无线通信技术已成为国家科技发展的新动力，成为国家科技发展的核心。据调查，世界上只有一部分国家享有5G无线通信技术，而且这种技术在短期内不会得到广泛应用，但目前我国大部分地区已经实现了5G无线通信技术覆盖。与4G无线通信技术相比，5G无线通信技术覆盖范围更广、速度更快，所以5G无线通信技术比4G无线通信技术有更大的发展空间。近几年，国家也加大了对5G无线通信技术的投入和应用，在试验研究阶段也取得了可喜的成绩。未来，5G无线通信技术将继续朝着更为全面的方向发展。

2無线网络技术类型

2.1自组织网络技术

自组织网络技术是5G无线通信技术中比较常见的一类技术，早在3G时代自组织网络技术的概念就被提出，然而发展到5G时代时，自组织网络技术仍然是比较关键的一项技术。基于5G时代背景下，网络致密化增加了网络管理的难度，而借助自组织网络技术能够降低网络致密化带来的干扰，进而提高网络管理效率。同时，自组织网络技术还可以优化和调整现有移动网络人工部署，在减少资源浪费的基础上，提高网络运行效率。

2.2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。

2.3网络功能虚拟化

借助IT虚拟化技术来实现网络功能软件化的目的，并借助通用硬件设备来取代传统专用网络硬件设备。通常情况下，网络功能虚拟化一般是借助虚拟机的形式来将网络功能运行于白盒或通用硬件设备之上，以期实现配置可扩展性、灵活性和移动性的作用，进而达到降低网络CAPEX和OPEX的目的。实际上，网络功能虚拟化的网络设备比较多，具体如下：交换机（比如OpenvSwitch）、归属位置寄存器（HLR）、路由器、GGSN、CGSN、SGSN、RNC（无线网络控制器）、PGW（分组数据网络网关）、SGw（服务网关）、BRAS（宽带远程接入服务器）、RGw（接入网关）、DPI（深度包检测）、cGNAT（运营商级网络地址转换器）、MME（移动管理实体）、PE路由器等。

3 5G无线通信系统的关键技术

3.1异构无线通信网络

随着人们对网络的要求日益增高，最基本的网络服务已经无法满足人们的需求。高新技术平台上的网络技术更新非常快，能够最大限度地利用计算机网络信息技术，这有利于在通信技术指导下形成多样化网络节点。提高信息系统的稳定性，就必须不断提高数据信息的相互传递能力，依靠传统的通信技术大幅度提高传输效率，保证网络信息的稳定。对于异构网架结构，可采用局部资源分配法和全局资源分配法两种资源分配方法。局域网资源分配是对基站资源的重复选择，而全局资源分配是对资源的联合选择。然而，由于在不同的场景下用户可能会相互协作或竞争网络资源，所以这两种资源分配方式目前仍存在争议。要解决这类争议，可以用博弈论的方法。这一理论可以用数学方法来计算，最后得到一个最优解，找到这个最优解就能找到这个均衡点。利用博弈论，还可以进行后续的无线电通信研究，还可以为改进和构建下一代异构网络提供新的方向。

3.2大规模MIMO技术

在无线通信过程中，如果小区基站内的天线数量达到了一定程度，加性高斯噪音等对于信道通信质量所造成的影响基本可以忽略不计，从而促进无线通信可靠性得到进一步的提升。在5G通信技术中，就采用了大规模MIMO技术来提升通信可靠性，较之于传统的MIMO技术，大规模MIMO技术在基站端采用了大规模天线列阵，并且可以在同一时频渠道内为多个用户进行通信业务的提供，对于网络吞吐量以及功率效率的提升也有着重要意义。此外因为大规模MIMO技术能够在同一时频资源内支持大量的数据流，其本身也是一种严重的自扰系统，也就容易导致导频污染等问题发生。但是通过预编码技术的应用，能够对上述问题起到良好的解决效果。作为5G无线通信中的一项关键技术，近年来我国对于大规模MIMO的应用力度也得到了进一步的增加，促使信道之间趋向正交性。在这一趋势下，借助于简单的线性预算编码就能够对导频污染起到良好的控制效果。因此在现阶段的大规模MIMO技术应用过程中，如果实现更简单并且易于实现的线性预编码算法，也就成为了研究人员所需要重点关注的技术难点之一。

3.3毫米波高频段通信技术

最有效的解决通信难题的方法是毫米波高频通信技术，它主要是利用信息技术进行反馈。再针对反馈来的问题采取了一系列的解决措施，这样就可以解决在通信中遇到的所有问题，使通信更受人们的欢迎，更好地服务于大众。采用毫米波高频通信技术检测到的信息，可以提高检测速度和精度，避免人工检测误差，提高工作效率。此外，毫米波高频段通信技术能够在短时间内分析出通信工程中存在的问题。而且还能够在短时间内进行多次检测，这是其他通信技术所不具备的。毫米波高频段通信技术的便利之处在于，在通信工程中出现问题时，可以从多个角度进行重复检测和综合分析，及时发现问题并予以纠正。这不仅是解决通信工程中出现问题的办法，这也是解决5G网络中出现问题的一种办法。

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。

参考文献：

[1]王丰勇.面向5G无线通信系统的关键技术探讨[J].电子测试，2019，6（11）：19-20.

[2]刘馨.基于面向5G无线通信系统的关键技术探讨[J].数字通信世界，2018，11（4）：157-158.

[3]高谦，冯慧琼.面向5G无线通信系统的关键技术探讨[J].数字化用户，2019，9（27）：58-59.