梁跻籍
成都地铁运营有限公司 610000
摘要：21世纪是信息高速流通的时代，通信技术在其中扮演着至关重要的角色，现如今人们生活的方方面面都离不开通信技术。5G通信技术是未来移动通信技术发展的新趋势，但是目前这种技术还尚未成熟，在很多细节的方面都需要更好的完善，如果没有做到这一点，就无法进行实际的推广工作。笔者在对5G无线通信技术系统进行简要介绍的基础之上，重点针对了5G无线通信系统的大规模MIMO 技术、超密集异构网络技术和全双工技术进行论述。
关键词：5G无线通信大规模MIMO；技术全双工技术超密集异构网络
1 5G通信系统概述
和4G通信系统相比，5G通信系统具有更高的传输速率，而且其覆盖面也更广。所以说从目前移动通信行业的实际需要来说，5G比4G有更广阔的应用空间和发展前景。目前在国内外相关组织的推动之下，我们对5G通信系统的研究已经取得了阶段性成果，研究方向主要是在5G通信与其他不同的通信技术的整合之上。而且我国政府也正在尝试通过多种途径寻求在这一方面与不同政府之间的合作。因此我们应该认识到5G通信技术会成为移动互联网以及其他新兴行业发展过程中的重要推力。当前在互联网的背景下进行的通信业务大都是以无线通信的方式来进行的，面对现阶段日益增大的数据量也只有5G通信技术才能够自如的应对。
由此看出5G无线通信是移动互联网在外来发展重要的驱动力，将对移动互联网作为未来新兴业务的基础平台起到了重要的推动作用。而当前在互联网进行的各种业务大多都是通过无线传播的方式进行，而5G技术对这种传输的效率和传输质量提出了更高的要求。而将5G通信系统和其它通信系统进行有效的结合以及无缝的对接是5G无线通信技术研究的主要方向和目标。因此在5G无线蓬勃发展的今天，其技术的发展主要呈现出以下特点：
首先，5G通信技术系统更加注重用户体验，而良好的用户体验主要是以传输时延、3D交互游戏为主要支撑来实现。
其次，5G无线通信系统以多点和多用户协作的网络组织是其与与其它通信系统相比最为明显的特点和优势，这种网络组织系统使得系统整体的性能得到了极大的提升。
再次，5G无线通信系统和其它通信系统相比应用到了较多的高端频谱，但是高端频谱无线电波穿透能力有限，因此，有线和无线相结合是系统采取的最为普遍的组成形式。
2 5G无线通信通信系统的关键技术
2.1大规模MIMO 技术
2.1.1技术分析
在多种无线通信系统中已经普遍采用了多天线技术，这种技术能够有效的提升通信系统的频谱效率，例如3G系统、LTE、LTE-A、WLAN 等.频谱效率是随着天线数量的增多而效率随之提高。MIMO信道容量的增加和收发天线的数量呈现出近似线性的关系，因此在5G无线系统内采取较多数量的天线是为了有效的提高系统容量。但是当前系统收发终端配备的收发天线数量不多，这是由于天线数量的增多使得系统的空间容量会被压缩，并且多数量天线技术复杂所造成的。
但是大规模MIMO 技术的优势还是非常明显的，主要体现在以下几个方面：首先大规模MIMO分辨率更强，能够更加深入挖掘到空间维度资源，从而使得多个用户能够在大规模MIMO的基站平台上实现同一频率资源的同时通信，因此使得能够实现小规模数量基站的前提下高频谱的信息传输。其次，大规模 MIMO抗干扰性能强，这是由于其能够将波束进行集中。再次，能够极大程度的降低发射功率，提高发射效率。
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2.1.2我国的研究和应用现状
我国对大规模MIMO 技术的研究主要是集中在信道模、信道容量以及传输技术等方面，在理论模型和实测模型方面的研究比较少，公认的信道模型当前还没有建立起来，而且传输方案都是采用TTD系统，用户数量少于基站数量使得导频数和用户数呈现出线性增长的关系。除此之外采用矩阵运算等非常复杂的运算技术来进行信号检测和信息编码。因此我国要充分挖掘MIMO 技术的内在优势，结合实际来对通信信道模型进行深入的研究，并且在频谱效率、无线传输方法、合资源调配方法等方面应当进行更多的有效分析和研究。
2.2双公开技术
通常意义上的“双公开技术”就是指信息能够做到同时传输以及同频率传输。现有的通信系统在信息传输过程中都会收到信号的干扰，而全公开技术则能够有效的提高频率的利用率，这样就能够实现多频率的信息传输，也就克服了一个通信系统不能够同频率以及双向传输的技术难题，这也就是当下人们为什么热衷于研究双公开技术的原因。对于5G通信系统而言，应用双公开技术能够让无线频谱资源得到有效的利用，这是因为当下5G通信系统之中信号干扰的问题已经成为了制约5G通信技术发展的难题，而这项技术却正好解决了这一问题。具体来说通过对干扰信号的模拟端低消，对已知干扰端数字信号的干扰低消等手段就可以解决传输过程中系统本身的干扰问题。
2.3绿色通信技术
绿色通信技术主要是指的降低信息传输过程中能量消耗的问题，从现有的技术水平来说这确实是目前无线通信业发展的一大挑战。虽说目前无线通信所消耗的能源仅仅占所有产业总能耗的百分之三，但是这个数值每年却在以百分之十五到百分之二十的速度增长。4G通信方式的普及就已经使通信技术的能耗大幅度增加，而如果5G通信系统一旦普及，在这方面我们一定会面对更严峻的考验。因此研究绿色通信技术是有非常重要的意义的，目前针对于这方面的研究主要是以提高能源的利用效率为目的的，但是在提升的同时却降低了通信系统的频谱效率，目前的技术这两者还没有办法兼得。所以说如何根据实际的情况在这两者之间进行权衡就成为了我们必须要面对的一个问题。
2.4超密集异构网络技术
5G无线通信通信系统不仅包括无线传输技术，而且也包括后续演化的无线接入技术，因此，5G网络系统就是各种无线接入技术，例如，5G，4G，LTE，UMTS（universal mobile telecommunications system）以及wireless fidelity等技术共同组成的通信系统，在系统内部，宏站和小站共同存在，例如，Micro，Pico，Relay以及Femot等多层覆盖的异构网络。在异构网络内部，运营商和用户共同部署基站，而用户部署的主要是一些功率较低的小站，并且节点的类型也比较多使得网络拓扑变得相当复杂。并且由于异构网络网络基站的密集程度较高，因此其网络节点和用户终端之间的距离就更为接近，使得功率的效率和频谱的效率以及网络系统容量等方面比一般通信网络系统更为优良。
虽然这种技术应用于5G无线网络通信系统中有着非常良好的发展前景，但是也存在着一些缺陷，这种缺陷主要表现在以下几个方面：首先，由于节点之间比较密集使得节点之间的距离相应就比较短，这样就会造成系统内会存在同种无线接入技术之间的同频干扰的现象以及不同无线接入技术在共享频谱之间分层干扰的现象，这种问题的解决有赖于对5G无线通信网络系统进一步的深入研究。其次，由于系统内存在着大量的用户部署的节点，使得拓扑以及干扰图样呈现出范围较大的动态变化。因此，要加强应对这种动态变化的相关技术的研究。
3 结束语
5G无线网络系统的建立是建立在现有无线网络技术的进步以及新的无线接入技术的研发的基础之上，通过5G无线网络技术的进一步发展，将会在未来极大的拓展移动通信业务的应用领域和应用范围。
参考文献
[1]石炯.5G移动通信及其关键技术发展研究[J].石家庄学院学报，2015（06）
论文作者:梁跻籍
论文发表刊物:《防护工程》2018年第11期
论文发表时间:2018/10/16
标签：技术论文; 通信系统论文; 系统论文; 频谱论文; 通信技术论文; 无线通信论文; 干扰论文; 《防护工程》2018年第11期论文;