5G通信大規模天線無線傳輸技術分析

張少東

【摘要】? ? 隨著5G通信技術建設發展，實現了無線傳輸網絡的突破與創新，尤其是5G通信大規模無線傳輸技術的快速發展，對于提升5G通信頻率，降低能源消耗發揮重要作用。本文通過對5G通信大規模天線無線傳輸技術概念、意義等進行概述，對5G通信大規模天線無線傳輸技術進行了分析，希望能夠為5G通信技術發展提供有效參考。

【關鍵詞】? ? 5G通信? ? 大規模天線? ? 無線傳輸技術

引言

隨著現代科學技術發展，移動通信技術實現了飛速提升。當前，5G時代已經到來，引領通信領域進入新的技術變革。現階段，我國5G通信網絡布局實現了快速發展，但從整體來看，5G通信技術在社會應用中尚未實現廣泛覆蓋，發展處于初級階段。大規模天線無線傳輸技術是通信技術中的重要組成，加強5G通信大規模天線無線傳輸技術發展，對于進一步提升通信傳輸效率，完善通信系統發展，提高通信安全便捷具有重要意義。

一、大規模天線無線傳輸技術概述

1.1 5G通信大規模天線無線傳輸技術概念

大規模天線無線傳輸技術是通信系統中的關鍵技術，同時也是5G通信技術的核心技術，其可以滿足海量通信業務需求，如增強移動寬帶搭建時對頻譜的要求比較高應用大規模天線無線傳輸技術，能夠大大削弱用戶干擾和噪音，并且有效提升信號發生功率，從而實現能量效率的最大化。此外，提高峰值速率，則要求高頻段大寬帶，通過運用大規模天線無線傳輸技術，則可以實現賦形增益提高，為路徑損耗提供充分補償，從而實現高頻段移動通信應用。

對于5G通信來說，重要基礎是頻譜效率，確保頻譜頻率的高質高效、安全穩定，才能保障數據傳輸的順暢，因此，技術人員需要確保頻譜頻率波動的穩定性。技術人員通過對信道容量分析實現頻譜頻率變化的監控，從而實時掌握5G通信系統的各項參數，并根據其進行大規模天線無線傳輸網絡的搭建。因此，提高信道容量分析效率，也是實現大規模天線無線傳輸網絡建設的重要基礎。

但是，在5G通信系統中，大規模天線無線傳輸技術應用具有效果好、難度大的特點，技術人員實現技術有效應用面臨較大的困難。現階段，5G通信技術研究人員仍需在信道容量分析方面日投入更多的精力，并通過關鍵核心技術的靈活運用提升容量分析工作的質量，從根本上保證信息頻譜頻率的穩定性。

1.2大規模天線的基本原理

大規模天線無線傳輸技術作為5G通信技術中的重要組成，其系統構成是十分復雜的，并且在系統實際運行過程中，需要各個系統構成形成協調與配合確保運行穩定。大規模天線運行基本原理是密集輻射陣中設計包括去耦裝置，并且其構成中包括多個雙極化輻射單元，需要確保橫縱間距具有合理性;在系統運行過程中，通過天線射頻通道，能夠有效確保無線信號的收發是完整的，并且具有較強的科學性，借助收發單元功能，可以實現對射頻通道RF信號的準確收發;通過耦合校準網絡，可以有效評估系統中的電力，確保全部電路能夠充分滿足系統實際需求。總體來說，大規模天線無線傳輸技術就是收發無線信號，對頻道接收機信號源進行處理，確保信號傳輸的連貫性。系統運行過程中，天線陣所發生的能量大多聚集在相對狹小的區域之內，因此隨著天線使用數量的增加，會使得波束寬度隨之縮小，因此需要利用復雜算法，進一步提高系統性能優化。

1.3大規模天線系統頻譜效率理論

1.頻譜效率理論分析

在通信系統中，大規模天線是系統關鍵組成，當前，隨著社會快速發展，社會生產生活的通信需求不斷提升，用戶數量快速增加，使大規模天線技術瓶頸受到不斷的沖擊，在大規模天線系統中，信道信息獲取成為系統關鍵難題之一。在系統運行中，應用大規模MIMO技術受到了上下行傳輸能耗效率與頻譜效率的影響，再加上對其他各類影響因素的綜合考慮，例如導頻污染影響因素、信道估計影響因素等，可以實現對用戶基站天線的個數和接收機技術存在什么樣的關聯進行一個基本的判定，同時，這些關聯因素也會成為大規模MIMO頻譜效率的干擾因素。

2.系統級頻譜效率

隨著5G通信技術研究發展，為有效解決相關問題，技術研究人員不斷加深頻譜效率的研究深度。在實際研究進行的過程中，為保障獲得的研究結果是可靠的，通常會運用隨機幾何法進行研究。具體來說，通過對接收機信號干燥化，運用Shannon公式確保頻譜效率計算的精確性。同時，在該項研究中，設置一定的假設前提，即是假設基站是服從Poisson分布的。在此基礎之上，可以借助相關公式，并根據已經獲得的信息，通過計算最終得到頻譜效率數據。

現階段，在研究系統級頻譜效果的過程中，還有很多方法可以利用，例如，將基站位置信息假設為已知的信息，并且用戶在小區中的分布是均勻的，這樣一來，對其進行計算的過程中，主要的計算基礎就成為了信道容量、用戶期望值德國相關數據。

當前，5G通信技術的快速發展，進一步促進了5G通信大規模天線無線傳輸技術的廣泛應用，相關研究領域學者針對這一問題的研究不斷豐富，特別是對多天線系統容量理想值的研究，其規模與質量都不斷提升，未來不斷發展中，對非理想值的研究也將會受到巨大關注。

二、大規模天線對5G通信網絡的意義

大規模天線技術是通信領域關鍵技術，其在移動通信網絡中的應用，對于改進傳傳統技術的頻譜效率不高發揮著重要的提升作用，進而使得通信網絡頻譜效率提升到一個更高的水平。在新型網絡結構搭建完成的基礎上，還可以實現頻率資源的有效分配，提升其利用率，使得通信系統覆蓋進一步擴大為更廣闊范圍，將系統能耗降至最低。通過大規模天線技術，還可以利用其MIMO系統發射與接收天線的多個端口，并以刺猬基礎，有效擴展通信的時域，同時擴大其頻域，使得通信域擴大至更大范圍，空間資源的利用率自然也會隨之進一步提高，并實現更合理的分配，以及提高頻譜頻率。在MIMO技術基礎上，及時帶寬不便，也可以大幅增加通信系統容量和頻率利用率。因此，在發送與接收端口之間，存在較多的獨立信道，進而使得系統的兼容性與可靠性得到大幅提升。

三、5G通信大規模天線無線傳輸技術分析

3.1導頻技術

在移動通信系統中，保障信號傳輸穩定是通信順暢的基礎，而信號傳輸的穩定性受到參數信號設計的直接影響，而導頻技術的運用則可以保障信號傳輸穩定。在4G通信系統中導頻技術的應用主要有兩種參考信號，分別是獲取信號與調節數據。獲取數據主要是對收集信道信號與信號質量測試，調節數據則是對數據進行調節，通過預編碼實現導頻，導頻技術也是由此而來。5G通信技術相較于4G通信技術來說，其復雜性極大地提升，因此，導頻技術應用變化也更加多樣化，并且實現了快速發展，導頻技術也逐步細化為正交導頻技術與非正交導頻技術，而正交導頻技術又可分為正分、時分以及碼分。實際應用過程中，不同正交導頻技術的應用優勢也各有不同，如在信號受干擾程度不高時，能夠保障信號傳輸全過程的穩定。但是，正交導頻技術應用的資金需求量較大，尤其是在大規模天線無線傳輸技術中的應用，需要的技術花費是非常大的。然而，5G通信大規模天線無線傳輸網絡的建設是完善5G移動通信網絡的關鍵，應用導頻技術也是必要的。因此，在導頻技術應用中不僅要保障技術的正常使用，同時也要對技術成本進行有效控制，而如何實現該目標是當前很多人關注的的焦點。通過運用非正交導頻技術的運用即滿足及技術的正常使用，同時也實現了技術成本的控制。非正交導頻技術的創新研發，是針對5G大規模天線無線傳輸系統應用的一項專門技術，在技術應用中，通過相互疊加干擾，實現對數據資源利用效率的最大化，進而有效節約技術投入成本。

3.2信道估計技術

信道估計技術在5G通信系統中的作用主要是為了提高信號處理精準度。在5G通信大規模天線無線傳輸系統中，隨著信號處理及通信傳輸效率的提升，通信網絡數據處理壓力也會隨之增加，這就要求技術人員需要在充分保障數據處理與傳輸的精確度的基礎上，實現對大規模復雜數據的快速理清與處理。應用信道估計技術，則能夠有效保障數據處理精確度。5G通信系統實際運行中，可能會受導頻污染的影響，導致信號數據計算精確度出現一定幅度的波動，出現計算誤差的情況，甚至可能會影響數據傳輸處理穩定性。為了避免上述情況的出現，在5G通信系統中可以采用信道估計技術。信道估計技術的應用可以使其直接參與到通信系統中導頻分配中，然后借助多重路徑對通信系統中的延時進行實時預估。與此同時，通過多徑分量提取實現延遲功率分配效率的提升，而延遲功率分布能夠有效維護通信數據傳輸全過程的穩定性，并且保證最終數據計算的精確度和穩定性。如此，根據指定位置進行通信數據傳輸的過程中，可以有效避免導頻污染情況的發生。

總而言之，提升5G通信大規模天線無線系統的建設質量，確保系統穩定運行，就必須要健全系統運行保護機制，提高運行效率。當前新興通信技術發展進一步促進了5G通信發展，在信道估計技術應用中，確保計算結果的準確性，就需要相關技術人員根據通信系統實際要求，加強技術對比，為信道估計技術發展奠定基礎。

四、總結

當前，我國5G通信技術在快速發展進程中，加速推進我國社會進入5G時代。雖然，我國的5G通信技術并沒有全面覆蓋，但5G已成為我國通信領域的核心技術，隨著我國科技的不斷發展，我們已經進入5G時代。而5G技術的普及離不開大規模無線傳輸技術，但是大規模無線技術在實際應用仍存在一些問題，這也是未來需要相關技術人員加大研究與創新力度，從而為5G技術發展提供重要助力。

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