摘要：随着科学技术的发展，移动通信技术的研究已经开始向5G技术研究发起冲击，第五代移动通信系统是当前移动领域中的重点研究内容，世界各国为了占据移动通信技术领域的前位，开展了各项针对5G通信系统的研究。
关键词：5G；移动通信；射频关键技术
15G通信关键技术
1.1大规模MOMO技术
大规模MOMO技术是指在系统中实施大规模天线列阵，具体是在系统中增多天线，通过增多的途径实现信号的传递，重复的利用系统空间，大幅度提高射频效率，增强系统的可靠性。
1.2同频全双工技术
目前，同频全双工技术被业界人士公认为是极具挖掘频谱资源的技术，使用同频全双工技术能够实现创新无限频谱资源的使用，可以为移动通信的研究提供突破口径。
1.3毫米波频段通信技术
越先进的移动通信系统越需要大量的频谱资源来提供支持，作为当前移动通信研究领域中最先进技术的第五代移动系统，也需要不断的开发频谱资源，其中毫米波频段通信技术能够支持这项研究工作，未来也会成为重点研究技术。
1.4高密度网络
随着移动通信技术研究的深入，无线网络已经成为了人们生活中不可缺少的一部分，在5G通信研究中，无线网络的发展趋势越来越面向综合化、多元化、智能化方向发展，因此在5G技术研究过程中，将高密度网络应用到网络部署中能够实现网络通信数据流量的成倍增长，为5G移动通信的研究可以提供支持。
1.5终端直通技术
终端直通技术是为了减少用户的通信麻烦，在5G通信系统中使用终端直通技术可以让用户避开基站，直接的寻找到通信内容，从而也可以减轻基站的承担压力。
2面向5G通信的射频关键技术分析
2.1大规模MIMO技术分析
大规模MIMO技术又称多天线技术，目前已经广泛应用到各种无线通信系统中，比如WIFI、LTE等。从理论上来讲，天线越多通信系统频谱效率、传输速率和可靠性就越高，在大规模MIMO技术中需要在一个基站中配置大量的天线，这些天线可以由一些价格低廉低功耗的天线组件实现，为大规模MIMO技术降低成本。将数量庞大的天线配置在一个基站中的优势是可进一步开发空间维度资源提高5G通信的频谱效率，将通信波束集中在规划范围内以减少不同小区或地方的干扰，大幅度降低通信发射功率，提高5G通信的功率效率，而且天线的数量越庞大通信的线性编码、检测越优。
2.2毫米波频段移动通信技术分析
2.2.1毫米波频段移动通信技术概述
第五代通信技术运用毫米波技术的未来展望图，随着通信行业的快速发展，各国的低频段频谱资源利用已经处于瓶颈口，未来5G时代很难找到与之相对应的新频段，而5G通信的特点是比4G更大的传输频率，这就需要更大的传输带宽，对射频的各种器件要求势必也会提高，面对这种难题毫米波频段技术被提上来成为5G通信射频关键技术之一。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆毫米波是指波长在毫米数量级的电磁波，它的波频率大概在30GHz~300GHz之间。根据通信原理可知无线通信的最大信号5G带宽约等于5%的载波频率，故载波频率与无线通信的最大信号带宽成正比，在未来的5G通信中毫米波段的28GHz与60GHz频段是最有希望使用的两个频段毫米波频段的28GHz和60GHz频段每个信道的可用频谱带宽分别可达1GHz和2GHz，相比已经使用的4G-LTE频段最高载波频率在2GHz左右，最高可用频谱带宽仅在100MHz来说，若未来5G通信射频关键技术使用毫米波频段，它的频谱带宽将会轻而易举的翻上10倍，通信传输速率也将由此得到大量提升。换句话说，5G时代只要用户不怕高流量消耗可用手机5G在线轻松看蓝光品质电影。
2.2.2衰减大绕射能力弱的特性分析
毫米频波段技术在空气中的衰减比较大，绕射能力相对也比较弱，也就是说若5G通信使用毫米频波段技术通信信号会被各种抵挡物阻拦，连基本的穿墙都不太可能实现。但是我们也可利用毫米频波段的这一特性，我的手机使用毫米频波段技术毫米波信号衰减厉害，其它人的手机发射出的毫米波信号衰减同样厉害，故此未来5G通信的毫米波频段系统在研发时大可不必重点考虑信号干扰处理问题，只要相邻两个终端保持一定距离即可。在空气中氧气的共振频率是60GHz，因此5G选择60GHz的毫米波频段完全可以避免相邻终端之间的信号干扰。当然毫米波频段技术的这一特性同时也注定其不适合在室外使用手机终端和在基站距离远的场合使用。
2.2.3毫米波波长小的特性分析
天线的物理尺寸与波段的波长成正比，因毫米波波段的波长与传统6GHz的频段波长相比要小很多，故此毫米波频段的物理天线比传统6GHz的频段物理天线可小很多，在未来的5G通信中若使用毫米波频段技术可实现随意配备移动手机上的毫米波天线阵列，换句话说即是在5G时代将实现发射端、接收端分别使用各种数量的发射天线和接受天线配置，从而提高通信质量。
2.2.4节省成本和控制功耗的技术分析
5G通信的试商用的毫米波频段收发机芯片若使用CMOS工艺不但可以实现数字模块集成还可节约成本，CMOS工艺是指最用的集成电路制造工艺即半导体-氧化层-金属堆叠形成的半导体器件工艺。毫米波频段技术应用在5G通信中的收发机上要求CMOS器件可以在毫米波频段上工作，这对CMOS器件的信号灵敏度要求很高。CMOS器件是通过控制端调整输出流量的，若需要CMOS器件对毫米波的微弱信号做出快速反应就需要调大直流电流，相对的功耗的会较大。因此功耗与毫米波信号的强弱程度成正比，可根据毫米波信号强弱控制功耗。
2.3同频全双工技术分析
同频全双工通信技术是指同时同频的进行双向通信技术，它可在相同的载波频率上同时收发数据，从理论上来讲比4G现有的技术提高一倍的频谱效率，但是在无线通信系统中，网络侧、终端侧有固定的信号自干扰会影响同频全双工技术在5G中的应用，因此需要引入天线独立、射频消除技术、数字消除技术等降低自干扰的影响能力到5G通信可接受的水平。就目前我国的技术条件来说尚无法实现同时同频双向通信，但是在未来随着器件技术、信号处理技术的快速发展，同频全双工技术在5G时代将得到最大限度的应用。
3结束语
总而言之，目前5G通信技术的研究还在发展阶段，需要面对多种挑战，本文只是将射频技术的两种关键技术进行简要的分析，未来还需要科研人员为提升5G通信技术付出更多精力。
参考文献
[1]尤肖虎，潘志文，高西奇,曹淑,邬贺铨.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J].中国科学,2014(5):550-553.
[2]潘志文等.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J].中国科学信息技术.2014（6）：155-156.
论文作者:李梦婷
论文发表刊物:《基层建设》2017年第9期
论文发表时间:2017/7/24
标签：毫米波论文; 频段论文; 技术论文; 通信论文; 天线论文; 频谱论文; 信号论文; 《基层建设》2017年第9期论文;