5G無線通信網絡物理層重點技術探討

鄒存碩

摘 要 在現在隨著社會經濟發展和科技的進步，5G技術也得到了迅速的發展，目前我國也在5G無線通信方面投入了大量的研發，并取得了相應的成績，在最短時間內在全國范圍內完成5G無線通信技術的全部普及。雖然現在5G無線通信部分技術已經成熟，并取得了一定的成績，但是還不能完全滿足用戶的所有需求，我國仍需要繼續增加對5G通信的研究。所以本文對于5G無線通信網絡物理層重點技術進行了較為全面的分析，希望文本中闡述的一些觀點可以給相關人士帶來一定的啟發，希望能夠促進我國通信技術的發展和快速進步。

關鍵詞 5G無線通信;關鍵技術;特點

引言

在近些年以來，無線通信技術得到了迅猛的發展，整個行業也面臨著變革與顛覆。從3G到4G，到現在的5G技術，通信技術從最簡單的傳送聲音和數據信息，到能夠快速傳輸數據、高質量、音頻、視頻和圖像等，到現在的5G傳輸速度可達每秒數十Gb，比4G網絡的傳輸速度快數百倍，從傳輸速度，系統性能，等方面將徹底顛覆人們的生活方式。盡管目前5G通信技術還在探索之中，但是總體的發展方向沒有錯，順應大的趨勢，5G無線通信技術會成為未來通信行業的主流，具有廣闊的發展空間。所以，本文將對5G無線通信網絡的主要特點，5G無線通信物理層中關鍵的技術，進行了介紹和總結，希望可以在一定程度上解決目前5G通信中遇到的問題，并能夠使5G通信技術早點投入使用。

15G無線通信網絡的主要特點

1.1 5G無線通信網絡技術目前具有以下四個特點

①具有更高的頻譜方面的資源，在目前4G頻道資源的使用過程中，已經開始出現了頻道資源不足的情況，隨著5G通信技術的發展，在一定程度上會解決這種問題，并能夠更好地使用。②具有更大的系統容量。隨著網絡技術的快速發展與進步，計算機的存儲容量也會進一步的增加，在未來的幾年時間中，存儲數據量將會以幾何狀態增加，計算機的用戶使用量也會迅速增加，這就要求計算機的速率在最大程度上提高，這無疑對5G網絡技術帶來了挑戰，這就要求其必須有更大的系統容量。③更加注重用戶體驗。隨著用戶需求的增加對于數據傳輸速度也有著更高的要去，但是當技術發展到可以滿足用戶對于數據處理速度的時候，就會更加注重對于用戶的體驗。在快速，穩定的速度網絡之中，5G無線通信技術越來越成為互聯網技術發展的主要方向。④較低的能量損耗。在當今世界，能源的消耗一直是重要的問題，在能源消耗的過程中，不僅對環境造成一定的影響，還影響持續發展。所以，5G無線通信網絡技術會朝著綠色的方向進步，并在此過程中將能源的消耗降到最低[1]。

25G無線通信物理層中關鍵的技術

2.1 毫米波通信

毫米波通信技術是使用毫米波進行通信的一種技術，它是目前最常見的傳輸方式，這種技術穿透性強，無視煙霧和霧霾，具有良好的保密性，傳輸過程中質量高，具有無可比擬的優勢。但是仍然存在著一些不足，在建筑物穿透的時候能量的消耗損失，在下雨的時候也有一定的路徑損失，在能量傳遞過程中具有一定消耗和損失，主要原因是信號在發射的時候具有擴散性，在傳遞過程中就會產生能量的損失，這是在能量傳遞過程中必然要損耗的，這也是無線通信信號傳遞過程中較為棘手的問題，信號發射的時候本身就是一種消耗，也容易受到其他因素干擾，在穿透建筑物的時候則是指在穿透建筑物的時候發生的能量消耗，低頻段的信號在穿透建筑物的時候損失的能量可能會比較小。

2.2 大規模MIMO技術

大規模MIMO技術發展迅速，頻譜效率高，數據傳輸快，信號傳輸質量好，具有多方面的優勢。傳統的MIMO技術需要體積較大天線，這就需要提供較大的場地，成本較高，但是隨著最新網絡技術的更新和發展，傳統的MIMO技術已經較為落后，無法滿足現在用戶的需求。所以需要對大規模MIMO技術進行換代升級，不斷滿足用戶需求，需要對大規模的MIMO技術進一步研究和探索，更新客戶端，提高服務質量[2]。

2.3 大規模MIMO在高頻段的應用

在無線通信技術快速發展過程中，最開始的時候通信技術的頻率在3GHz以下，是3G起步的初始階段，隨著用戶的增加，日益呈現出在3GHz頻段下高負荷的狀態，使用頻率十分龐大，造成了不好的用戶體驗。隨著現在天線數目的增加，設備運行和處理的壓力也隨著變大，需要提高設備的質量來緩解這一問題。天線尺寸的大小由系統的頻率大小所決定，頻率大的設備天線較長，頻率小的設備天線短，所以在使用高頻率設備的時候工作難度較大。所以，在大規模MIMO高頻段使用方向會成為未來通信行業研究的主流，這主要是在3GHz以下具有豐富的資源，可以有效解決高頻段資源不足的問題。

3結束語

總而言之，5G無線通信技術雖然經過了快速的發展，成為通信行業最主流的趨勢，但是為了滿足廣大用戶的更多需求，更加適應通信技術的發展，還需要不斷地對無線通信技術進行探索，持續的投入研發，可以不斷解決目前無線通信中可能遇到的問題，不斷滿足廣大用戶不斷增長的需求。

參考文獻

[1] 曹磊，徐晨，章國安，等.基于IEEE802.15.4標準的調制解調技術軟件無線電問題研究[J].通信技術，2018，42（06）：17-20.

[2] 李彪，李輝.協作網絡中物理層安全關鍵技術研究[J].網絡安全技術與應用，2016，（06）：23，25.