5G無線通信網絡物理層關鍵技術

李偉勤

（廣東南方電信規劃咨詢設計院有限公司，廣東 深圳 518038）

5G技術具體是指第五代移動通信技術，對于當前社會的發展有重要的作用，也是我國無線通信技術領先全球的標志。5G技術對于當前社會發展也有重要的作用，在通信領域、計算機領域、智能化技術領域中都有廣泛的應用。而在5G無線通信網絡技術設計過程中，需要對網絡物理層進行綜合設計，對其物理層網絡架構、組網方式進行綜合設計。而在其實際的網絡技術設計過程中，需要對其網絡物理層關鍵技術進行實際的應用，確保技術設計應用更加合理。

1 5G無線網絡通信技術簡要分析

5G無線網絡通信技術也是第五代移動通信網絡技術，在實際的5G無線網絡通信技術應用過程中其具有超高速率、超大連接、超低時延等特點。5G無線網絡技術也具有良好的技術性能。5G 網絡將提供20倍于LTE的小區容量，10倍的用戶體驗，十分之一的空口時延。5G網絡需要同時滿足eMBB（超大帶寬），uRLLC（超高可靠性，超低時延）和mMTC（超大連接）。同時具有兩大特點，決定了當前5G技術應用具有良好的特點，確保5G技術的應用，提升其技術應用效果。

在當前社會發展過程中，網絡技術以及通信技術是當前技術發展前沿技術，對于未來社會的發展也有非常重要的作用，并且在實際的技術應用中，需要對其技術設計進行控制，最大程度上提升無線網絡通信技術應用更有效果。所以，在當前各國技術發展過程中，都將5G無線網絡通信技術作為核心技術發展。并且其技術發展應用過程中，還需要對其技術進行革新研發。在實際的技術應用過程中，主要針對其物理層進行設計分析，最大程度上提升網絡層技術設計效果。

2 5G無線網絡通信技術的物理層分析

5G無線網絡通信技術設計過程中，其物理層設計非常關鍵，對于其通信技術應用效果有重要的影響，而在其5G物理層設計中主要包括物理層時域資源設計、同時包括幀結構、物理信道使用等多方面內容，以下是對其物理層進行分析。

（1）5G無線網絡通信技術時域資源包括幀、子幀、時隙、符號。其中無線幀是基本的數據發送周期。子幀部分控制信息的發送周期。時隙是數據調度和同步的最小單位。符號是調制的基本單位。

（2）5G無線網絡通信技術物理層包括幀結構。一個無線幀長度為10ms、每個無線幀由10個長度為1ms的子幀構成。其幀結構設計中包括Numerology結構。）Numerology是OFDM系統的基礎參數集合，包含子載波間隔、循環前綴長度、TTI長度和系統帶寬。

（3）5G無線網絡通信技術物理層包括對其頻率資源的設計。其中主要包括RE、RB、RBG、REG、CCE等技術。1. Resource Element，物理層資源的最小粒度，時域1個OFDM符號，頻域1個子載波。2. Resource Block，數據信道資源分配頻域的基本調度單元，頻域連續12個子載波、3. RB Group，頻域單位。{2，4，8，16}個RB。4.RE Group，控制信道資源分配基本組成單位，時域1個OFDM符號，頻域12個子載波5. Control Channel Element，控制信道資源分配基本調度單位，頻域6個REG。通過實際 物理層頻率資源設計，確保其項目的綜合設計更加合理。提升其物理層的技術應用效果。

（4）在物理層設計中包括NR物理信道設計應用。在其實際的設計過程中，物理通道設計主要包括以下幾方面設計內容，確保其物理層設計更加合理。A下行數據傳輸涉及的物理信道：PDCCH --> PDSCH -->PUCCH/PUUSCH。B上行數據傳輸涉及的物理信道：PUCCH --> PDCCH --> PUSCH --> PDCCH。通過上行和下行的物理鏈路層設計，確保其技術應用設計更加合理。也能夠物理層的設計應用效果。

3 5G無線通信網絡物理層關鍵技術的應用

5G無線通信網絡物理層設計過程中，還包括對5G網絡的關鍵技術設計應用，在其核心設計中，主要包括雙公開技術應用、綠色通信技術應用、大規模MIMO技術、毫米高頻段通信技術應用。以下是對其關鍵技術應用的具體分析。

3.1 雙公開技術分析

5G無線通信網絡物理層設計過程中，其雙公開技術的應用非常關鍵，對于現代無線通信網絡物理層設計應用有非常關鍵的作用，對于物理層綜合設計也有重要的作用。在雙公開技術應用過程中可以實現對其信號干擾的有效控制，提升數據傳輸頻率，確保5G通信技術應用更有效果。另外，在實際通信系統應用過程中，可以完成無線頻譜資源的設計，通過抵消干擾信號的模擬端，抵消已知干擾端數字信號的干擾。

3.2 綠色通信技術應用

在實際的5G通信技術應用過程中，可以完成綠色通道技術的應用，確保其技術應用更加合理，也能夠最大程度上提升5G技術應用效果提升。在綠色通信技術應用過程中。可以完成能量消耗控制，其實現了5G通信技術的節能應用。無線通信技術應用是項耗能相對較大的技術，其能耗問題一直都是5G技術發展過程中需要應用總結的問題。所以，在5G綠色通信技術的應用，是通過網絡節能消耗節能技術應用，確保其技術應用更有效果。①在當前綠色通信技術研發過程中，能夠對網絡通信芯片進行優化改進，在實際的網絡技術應用中，其主要完成芯片光電器件 縮小，并且對PCB單板的結構厚度進行縮減，從而實現其通信芯片的節能設計，減少通信的耗能。②針對其網絡設計進行優化。其中包括對網絡拓撲結構進行合理簡化，在實際的技術應用中，需要對其復雜的網絡拓撲結構進行實際的設計，并且在其綜合系統設計中，需要對其拓撲結構進行綜合設計應用，最大程度上提升5G通道的核心設計，提升網絡規劃設計，最大程度上提升網絡通信的消耗降低[1]。

3.3 MIMO 技術應用

MIMO 技術也是5G無線通信網絡物理層設計過程中應用的關鍵技術。在 MIMO 技術應用中，其可以能夠提升通信系統的頻率，實現多天線通道的建立，確保其技術設計更加合理，也能夠提升無線通信技術的應用效果。在實際的MIMO 技術應用過程中，其主要可以分為SISO，SIMO，MISO和MIMO四種類型[2]。

①SISO：單輸入單輸出（ Single Input Single Output）

②SIMO：單輸入多輸出（ Single Input Multiple Output）

③MISO：多輸入單輸出（ Multiple Input Single Output）

④MIMO：多輸入多輸出（ Multiple Input Multiple Output）

MIMO技術在實際的應用過程中，通過其多信道的建立，完成了對網絡通信技術的頻段提升，也最大程度上提升了無線通信網絡的通信效果。利用MIMO信道提供的空間復用增益及空間分集增益，可以利用多天線來抑制信道衰落。多天線系統的應用，使得并行數據流可以同時傳送，可以顯著克服信道的衰落，降低誤碼率。在其技術應用過程中，也能夠提升網絡路徑的控制效果，在并且在實際的網絡通道建立過程中，可以實現對其綜合物理技術的應用，并且在物理層設計，通過MIMO技術應用，提升了網絡通信效果[3]。

4 結束語

本文筆者針對5G無線通信網絡物理層關鍵技術進行分析，并且在實際的技術應用過程中，其主要完成綠色通道技術應用、雙公開技術應用以及MIMO技術應用等多方面設計內容，確保其5G網絡應用更加合理，提升其網絡通信效果.