面向5G通信的射頻關鍵技術分析與研究

官卓堅

摘要：社會的進一步發展，促使現階段人們對于網絡速度以及移動通信質量提出了更高要求，為了滿足日益增長的通信需求，5G通信技術被研究發明?；诖耍疚牧⒆阌谕ㄐ沤嵌?，分析了5G通信網絡中應用到的幾種射頻技術，研究了射頻技術應用原理。希望以下內容的論述可以促進我國5G通信盡快普及。

關鍵詞：大規模MIMO技術 同頻全雙工技術 毫米波頻段移動通信技術

引言

新時代背景下，通信“G”時代已經經歷了五個階段的發展，在5G時代下，為了進一步提升信號傳輸質量以及傳輸效率，在通信系統建設中應用了新的天線技術以及編碼技術，由此可見5G通信應用的射頻技術必將會更加尖端。因此，對面向5G通信的射頻關鍵技術分析與研究有著鮮明現實意義。

1 5G通信技術概述

5G通信技術是時代發展的必然結果，是為了滿足當下民眾通信基本需求，立足于4G通信基礎之上所形成的一種新型通信技術。與當下應用的4G通信技術相比，5G通信系統對于信息的接受以及傳遞都要更加高效。具體可以從以下兩個方面進行論述：一方面，在5G通信背景之下，因為通信技術被進一步創新，因此可以實現諸多用戶的統一協作，在協作的基礎之上可以實現多點交互。另一方面，在大規模的頻譜資源應用環境下，數據信號的傳遞與處理會更加高效、便捷。

2 5G通信中的射頻關鍵技術

2.1 大規模MIMO技術

對于MIMO技術的研究，可以簡單的將MIMO理解為一種數學模型，而此類數學模型在發揮作用時依賴于天線，因此可以進一步提升信息傳遞效率。對于大規模MIMO技術而言，為了迎合5G通信系統建設，可以衍生出以下幾種技術：①大規模MIMO技術。簡單的來說就是應用TDD系統或者是鏈路正交導頻技術實現信道參數的計算以及上下行鏈路互易性。但是通過多次試驗研究發現，此種方法存在一定的局限性，無法保證進信息傳遞過程中的魯棒性。②天線技術。天線的配置方式主要有以下兩種類型：一種是集中式配置方法，簡單的來說就是將所有的天線，全部集中在一個基站當中的配置形式。另一種是分布式配置方法，所謂的分布式配置方法其實就是將所應用的天線，按照事先規定的連接方法，連接在多個不同節點之上。通過對以上兩種配置方法的具體應用形式進行分析可以發現，二者共同點在于都是應用諸多的天線實現對空間無線資源的挖掘，最終提升通信系統的傳遞效率以及質量。

2.2 同頻全雙工技術

對于5G通信網絡系統而言，為了進一步提升信息傳遞效率以及傳遞過程中的穩定性，所以系統內部需要融合更多的頻譜資源，并且對于應用到的頻譜資源需要進行全面分析，此種需求下，同頻全雙工技術被發明和應用，作為一種資源挖掘手段，因為其本身具有的高性能，被更多人所了解和關注。對比現階段的4G通信系統，其對于頻譜資源的挖掘分析，主要應用FDD以及TDD兩種技術，但是此兩種方法下的頻譜資源分析效率較低無法適應5G通信系統的大規模資源分析，而同頻全雙工技術可以很好的解決FDD、TDD技術的不足。

但是就目前該類型技術在SG系統中的應用情況而言，沒有完全發揮出技術應用的積極作用，究其原因是由于系統內部同頻段在進行信息接收過程中會存在明顯干擾，而此類干擾將會直接影響同頻全雙工技術發揮作用。為了更好的解決上述問題，在同頻全雙工技術基礎之上又衍生出了兩種新型技術：

模擬域自干擾技術：該類型技術在實際應用過程中，會在射頻電路內部產生干擾抵消信號，但是干擾抵消信號并不能消除所有類型的干擾。因為通信系統內部應用了同頻全雙工技術，所以會出現收發機問題，此種背景下，系統內部的自干擾信號強度將會進一步提升，自干擾效果也就會越發明顯，模擬域技術仍然無法滿足應用需求;

數字域自干擾消除技術：該類型技術是立足于ADC采集同頻全雙工收發機信號基礎之上，而衍生出的一種技術。發揮作用時，主要應用排除法降低干擾。對于模擬域自干擾技術而言， 該類型技術的適用面將會更加廣泛，可以從多個層面降低信號干擾，同時技術的應用也更加方便，可以實現大規模應用。但是此種技術應用過程中也會受到發射通道等因素的影響，因此還需進一步完善。

2.3 毫米波頻段移動通信技術

5G通信技術與4G相比，最為明顯的差別就是其內部的頻譜資源數量進一步增加，尤其是一些傳輸速度快、容量的資源也會被融合到系統當中。從4G通信角度來說，在諸多頻譜資源的應用過程中，已經出現了很多問題，例如信息通道堵塞等，而這些問題在資源應用更加廣泛的SG通信系統中同樣會出現，這也是5G通信建立亟待解決的問題之一?；谝陨辖ㄔO需求，毫米波頻段技術被發明應用，可以為5G通信提供更加穩定的頻譜資源內容。就現階段的發展情況而言，世界各個國家都在對該類型技術進行研究，其中韓國的三星公司應用此種技術實現了兩千米距離下的1.056GBPA文件傳輸。

雖然技術發展較為迅速，但是仍然需要對以下幾個問題進行合理考慮：①毫米波頻段移動通信技術應用，傳統接頭方式已經不能發揮更加重要的作用，需要實現天線一體化。②毫米波頻段前段所具有的無線網路系統設計較為復雜，并且發射波長較小，所以應該讓波頻段與系統內部的中頻子系統進行分離，才能保證技術應用質量以及整個通信系統的穩定性。

3 結論

綜上所述，就目前的5G通信結果以及試驗性應用情況而言，保證5G通信系統正常發揮作用的便是射頻技術。從技術發展角度來說，該類型技術在2020年將會得到全面應用。因此相關技術人員應該對當下試驗性應用情況進行合理分析，結合相關問題研發多種類型5G技術，以求為射頻技術的應用打下堅實基礎。

參考文獻

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