5G無線傳輸的關鍵技術研究

韓 碩，潘玉強

（中國聯合網絡通信有限公司濟寧市分公司，濟寧 272000）

1 引言

現在的社會是大數據運行的社會，社會不斷更新變換，如果止步不前就不能跟上現在經濟發展的腳步。5G的概念可以追溯到2000年中后期，最早4G網絡在全球范圍內應用時，5G技術就引起網絡行業的關注。5G可能包含的概念在行業中大被討論：比如數據的運行速率極高、網速延遲時間的縮小、無線網絡應用更為方便靈活等，這些特點的實現都將成為可能。其中最主要的是研究5G技術在傳輸過程的關鍵技術以及應用。無線傳輸模式不斷更新換代，緊緊跟隨科學技術發展的腳步，讓“大數據”發揮其最大的價值，使社會順應時代的要求，緊跟經濟技術的發展，走在前端。

2 5G無線傳輸關鍵技術

2.1 大規模多天線技術

大規模多天線的概念是托馬斯在2010年底提出的，其主要是集多種輸入輸出方式為一體的系統，其主要的運行模式是多種信號信息在同一個開始點進行傳輸，通過不同的傳輸通道運輸，達到可以多方向、多范圍的輸送不同的信號信息信號。在信息輸送的過程中，信號源可以快速、大量的發出，大大減少了運輸時間，縮短了網絡延遲的時間。大規模多天線技術有很多可以實現的優點，被稱為5G技術中最具有可行性的一項技術。其技術是通信理論與電磁傳播理論相結合的一個新興研究領域，這一技術的研發，需要大量的專業知識，在這一過程中，可能要面對很多的障礙，我們要一一解決，找到相應的對策去實施面對。在現實生活的應用中，其整個系統的設計與實現需要靈活性以適應復雜的天線電氣環境。

此項技術可以是網絡系統的容量增大、提高其運行速度，是5G運輸過程中可以實施的技術點。但每一項技術都有利弊，多天線技術目前還達不到系統大規模的普遍應用，這也是現階段我們的最大的挑戰。

2.2 信道建立模型

信道建立模型其主要針對的是周圍環境狀況的概述，它是一種抽象的，它可以利用大量的數據來反映出周圍環境的特點，根據其環境特點，設計相應的模型，保證運輸過程順利進行。

在5G技術發展迅速的背景下，信道建模逐漸凸顯其在傳輸應用方面的優勢，即它在傳輸空間上具有連續性以及在空間方位上具有很好的可移動性。同時，其模型所處的環境是隨機的，不是固定的，這使得在空間運輸上多個線路可能會交錯，其周圍的環境會發生融合，這是我們所不希望看到的，這一問題正是當下我們要研究以及要解決的。如果想要擴大網絡容量以及頻率的較高利用率，多天線技術將是5G技術全面開展的主要技術，相應的信道模型也呈現出新的特點。高頻段和未來短程無線通信系統的信道特性需要支持超大數據速率，因此對于沒有使用毫米波頻譜的技術進行開發，可能會有較好的發展方向。

毫米波信道建模具有損耗高、散射大、對動態環境敏感等特點，國內外的學術人員對這一問題進行了多方面討論，最后決定應用建立模型來展開研究。隨著研究的深入，相應的信道模型也呈現出不同的特點，因此需要對相應的新技術進行深入的測量和建模。

2.3 信道編碼

極化碼的發現，使二進制在輸入過程中，運輸的容量達到最大，同時還可以使編碼的運行簡單化，這一重要發現有效的幫助了5G技術更好的運行開展以及更加明確了全雙工技術的研究方向。很早之前，極性碼就已經在中國進行了第一階段的現場測試。測試結果表明，通過采用偏振編碼和動態選擇譯碼算法，在短分組和長分組兩種情況下都獲得了穩定的性能增益，改善了頻譜特性。實驗結果證明，短分組和長分組的性能的提高，有助于達到高速運輸、短時間運輸等方面的需求。

2.4 全雙工

全雙工技術相當于兩個單工通信方式的相結合，其可以同時實現發送和接收信號的雙向傳輸目的，其技術的應用可以使信號快速的傳輸，縮短運輸所耗的時間。現階段的技術，主要從物理角度來分析研究，全雙工技術主要采用的方式是干擾消除物理方式。

其技術的應用主要體現在多天線系統的應用中，可以解決信號在輸送過程中可以多方向運輸的問題，是信號可以快速的傳輸；同時在全雙工組網應用中，主要體現在實際生活中，其技術的應用在系統中是最為關鍵的，它的應用方向決定了這一系統的研究方向。在經濟飛速發展的背景下，無線網絡的發展也非常的快速，這方面的業務逐漸增多，傳統的以基站為中心的業務傳遞模式，遠遠不能滿足現在不同環境下大量用戶的業務需求。

3 展望

在經濟迅速發展的大時代下，5G移動通信網絡將給經濟社會帶來巨大的變革。每個國家都對5G技術做出了可以實施的計劃報告，在后期研發中，投入了大量的人才和資金，幫助5G技術的研發。5G技術研發成功，這一技術將在全球引起大的轟動，它將引領世界的潮流，帶領全球的經濟、科學技術、社會文化等全方面的發展。

5G網絡的支持遠遠超過3G、4G網絡的場景、數據量和設備接入量，網絡技術還需要不斷的創新，擴大發展規模。技術的著重點不應僅僅在于提高數據傳輸的速度，還應擴展人的網絡的認知能力，這樣人們才能更加方便的使用5G技術。

4 結束語

本文簡單介紹了5G技術在傳輸中，需要應用的技術以及這一技術研發的最新進度，同時又介紹了在運行過程中的出現的問題和相應的應急對策，幫助5G技術順利的開展，達到全面的應用。未來5G技術將應用到每一行業，促進行業的發展，提高國家經濟水平以及加速社會的發展。5G技術將突破時空的限制，為用戶提供優秀的互動體驗，帶給用戶沉浸式的信息盛宴，使我們的生活更加方便快捷。