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5G无线通信网络物理层重点技术探讨

作者:未知

  摘 要 在现在随着社会经济发展和科技的进步,5G技术也得到了迅速的发展,目前我国也在5G无线通信方面投入了大量的研发,并取得了相应的成绩,在最短时间内在全国范围内完成5G无线通信技术的全部普及。虽然现在5G无线通信部分技术已经成熟,并取得了一定的成绩,但是还不能完全满足用户的所有需求,我国仍需要继续增加对5G通信的研究。所以本文对于5G无线通信网络物理层重点技术进行了较为全面的分析,希望文本中闡述的一些观点可以给相关人士带来一定的启发,希望能够促进我国通信技术的发展和快速进步。
  关键词 5G无线通信;关键技术;特点
  引言
  在近些年以来,无线通信技术得到了迅猛的发展,整个行业也面临着变革与颠覆。从3G到4G,到现在的5G技术,通信技术从最简单的传送声音和数据信息,到能够快速传输数据、高质量、音频、视频和图像等,到现在的5G传输速度可达每秒数十Gb,比4G网络的传输速度快数百倍,从传输速度,系统性能,等方面将彻底颠覆人们的生活方式。尽管目前5G通信技术还在探索之中,但是总体的发展方向没有错,顺应大的趋势,5G无线通信技术会成为未来通信行业的主流,具有广阔的发展空间。所以,本文将对5G无线通信网络的主要特点,5G无线通信物理层中关键的技术,进行了介绍和总结,希望可以在一定程度上解决目前5G通信中遇到的问题,并能够使5G通信技术早点投入使用。
  1 5G无线通信网络的主要特点
  1.1 5G无线通信网络技术目前具有以下四个特点
  ①具有更高的频谱方面的资源,在目前4G频道资源的使用过程中,已经开始出现了频道资源不足的情况,随着5G通信技术的发展,在一定程度上会解决这种问题,并能够更好地使用。②具有更大的系统容量。随着网络技术的快速发展与进步,计算机的存储容量也会进一步的增加,在未来的几年时间中,存储数据量将会以几何状态增加,计算机的用户使用量也会迅速增加,这就要求计算机的速率在最大程度上提高,这无疑对5G网络技术带来了挑战,这就要求其必须有更大的系统容量。③更加注重用户体验。随着用户需求的增加对于数据传输速度也有着更高的要去,但是当技术发展到可以满足用户对于数据处理速度的时候,就会更加注重对于用户的体验。在快速,稳定的速度网络之中,5G无线通信技术越来越成为互联网技术发展的主要方向。④较低的能量损耗。在当今世界,能源的消耗一直是重要的问题,在能源消耗的过程中,不仅对环境造成一定的影响,还影响持续发展。所以,5G无线通信网络技术会朝着绿色的方向进步,并在此过程中将能源的消耗降到最低[1]。
  2 5G无线通信物理层中关键的技术
  2.1 毫米波通信
  毫米波通信技术是使用毫米波进行通信的一种技术,它是目前最常见的传输方式,这种技术穿透性强,无视烟雾和雾霾,具有良好的保密性,传输过程中质量高,具有无可比拟的优势。但是仍然存在着一些不足,在建筑物穿透的时候能量的消耗损失,在下雨的时候也有一定的路径损失,在能量传递过程中具有一定消耗和损失,主要原因是信号在发射的时候具有扩散性,在传递过程中就会产生能量的损失,这是在能量传递过程中必然要损耗的,这也是无线通信信号传递过程中较为棘手的问题,信号发射的时候本身就是一种消耗,也容易受到其他因素干扰,在穿透建筑物的时候则是指在穿透建筑物的时候发生的能量消耗,低频段的信号在穿透建筑物的时候损失的能量可能会比较小。
  2.2 大规模MIMO技术
  大规模MIMO技术发展迅速,频谱效率高,数据传输快,信号传输质量好,具有多方面的优势。传统的MIMO技术需要体积较大天线,这就需要提供较大的场地,成本较高,但是随着最新网络技术的更新和发展,传统的MIMO技术已经较为落后,无法满足现在用户的需求。所以需要对大规模MIMO技术进行换代升级,不断满足用户需求,需要对大规模的MIMO技术进一步研究和探索,更新客户端,提高服务质量[2]。
  2.3 大规模MIMO在高频段的应用
  在无线通信技术快速发展过程中,最开始的时候通信技术的频率在3GHz以下,是3G起步的初始阶段,随着用户的增加,日益呈现出在3GHz频段下高负荷的状态,使用频率十分庞大,造成了不好的用户体验。随着现在天线数目的增加,设备运行和处理的压力也随着变大,需要提高设备的质量来缓解这一问题。天线尺寸的大小由系统的频率大小所决定,频率大的设备天线较长,频率小的设备天线短,所以在使用高频率设备的时候工作难度较大。所以,在大规模MIMO高频段使用方向会成为未来通信行业研究的主流,这主要是在3GHz以下具有丰富的资源,可以有效解决高频段资源不足的问题。
  3 结束语
  总而言之,5G无线通信技术虽然经过了快速的发展,成为通信行业最主流的趋势,但是为了满足广大用户的更多需求,更加适应通信技术的发展,还需要不断地对无线通信技术进行探索,持续的投入研发,可以不断解决目前无线通信中可能遇到的问题,不断满足广大用户不断增长的需求。
  参考文献
  [1] 曹磊,徐晨,章国安,等.基于IEEE802.15.4标准的调制解调技术软件无线电问题研究[J].通信技术,2018,42(06):17-20.
  [2] 李彪,李辉.协作网络中物理层安全关键技术研究[J].网络安全技术与应用,2016,(06):23,25.
论文来源:《科学与信息化》 2019年9期
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