5G通信大規(guī)模天線無線傳輸技術(shù)探討

李雪丹 黑昱冬 田天

摘 要：在5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中大規(guī)模天線無線傳輸技術(shù)發(fā)揮著重要的作用，該項(xiàng)技術(shù)也是5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中的基礎(chǔ)技術(shù)，既能減少實(shí)際能源消耗， 也能促進(jìn)通信頻譜效率提升。文章對大規(guī)模天線無線傳輸理論進(jìn)行了闡述，并對5G通信中大規(guī)模天線無線傳輸技術(shù)進(jìn)行了探討，以期為5G通信技術(shù)的發(fā)展提供一些參考。

關(guān)鍵詞：5G通信;大規(guī)模天線;無線傳輸技術(shù)

移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)增加，第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)即4G已經(jīng)難以滿足移動(dòng)通信業(yè)務(wù)增長的需求，而5G移動(dòng)通信系統(tǒng)的問世，可以滿足日益增長的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求，由于與傳統(tǒng)移動(dòng)業(yè)務(wù)不同，5G必須要在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、組網(wǎng)技術(shù)、無線傳輸技術(shù)等方面進(jìn)行變革，從根本上解決移動(dòng)通信頻譜和功率有效性問題，大規(guī)模天線技術(shù)是挖掘無線傳輸技術(shù)空間維度資源、提高頻譜效率和功率效率的基本技術(shù)路徑，近幾十年來大規(guī)模天線技術(shù)一直是移動(dòng)通信領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。

15G 通信大規(guī)模天線無線傳輸技術(shù)的傳輸理論

頻譜效率理論當(dāng)前在5G移動(dòng)通信技術(shù)中有著十分重要的應(yīng)用地位。畢竟，這項(xiàng)技術(shù)對于5G大規(guī)模天線無線傳輸系統(tǒng)的運(yùn)行是以其基礎(chǔ)頻率為基礎(chǔ)進(jìn)行的優(yōu)化升級。同時(shí)，對于5G移動(dòng)通信技術(shù)而言，質(zhì)量較高的頻譜頻率是其新型系統(tǒng)穩(wěn)定傳播工作開展的重要保障之一，因此該技術(shù)的應(yīng)用能夠保證在頻率波動(dòng)值穩(wěn)定的區(qū)間內(nèi)，有效降低其可能發(fā)生的起伏變化，并進(jìn)一步提升其信號接收的穩(wěn)定效果。針對過去傳統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用的實(shí)際問題來看，信息技術(shù)研究人員通過對信道容量分析模式的有效分析，并以各項(xiàng)系統(tǒng)的運(yùn)行為基礎(chǔ)進(jìn)行了理論研究，因此在整個(gè)系統(tǒng)的建設(shè)過程中，通過系統(tǒng)監(jiān)測的作用來進(jìn)行整體數(shù)據(jù)的分析，進(jìn)而就能在后續(xù)技術(shù)應(yīng)用的過程中有效改善過去所存在的不足。這一技術(shù)在5G通信領(lǐng)域中產(chǎn)生的效果也十分明顯，但是從信道容量分析技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況來看，該技術(shù)仍然是5G大規(guī)模天線無線傳輸系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)的一個(gè)技術(shù)難題。對此，如果想要妥善解決這一問題，則必須通過掌握核心技術(shù)來確保頻譜效率始終處于較為穩(wěn)定的狀態(tài)，這樣才能為人們的日常生活與工作提供更加便捷的服務(wù)。

大規(guī)模的MIMO天線理論，包括對用戶之間干擾層逐漸降低，且通過大列陣增益來實(shí)現(xiàn)提高信噪比的內(nèi)容，這樣就能保證系統(tǒng)在同一時(shí)間應(yīng)用資源時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)對多用戶的有效管理與調(diào)度。而且，在該基礎(chǔ)理論當(dāng)中， 還包括了對用戶天線數(shù)量低于基站側(cè)天線的數(shù)量時(shí)的處置—將基站與用戶之間的信號通道改為正交模式，這樣就能有效保證整體應(yīng)用的穩(wěn)定性。與此同時(shí)，采用MIMO信號處理模式，能夠直接實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大信道容量，因此在實(shí)際應(yīng)用中，其傳輸效率及傳輸穩(wěn)定性均優(yōu)于傳統(tǒng)模式。此外，與傳統(tǒng)模式比較來看，5G大規(guī)模信道容量在實(shí)際應(yīng)用的過程中能夠擴(kuò)大傳統(tǒng)信道10 倍以上，且輻射能量也能夠達(dá)到原本的100倍以上，這主要是因?yàn)榇笠?guī)模MIMO空分復(fù)用模式。值得注意的是，這種新型傳輸技術(shù)能夠?yàn)檎w系統(tǒng)的運(yùn)行提供更加穩(wěn)定的定向能力，并且通過系統(tǒng)容量擴(kuò)大的優(yōu)勢也能夠進(jìn)一步增強(qiáng)其區(qū)域范圍的網(wǎng)絡(luò)覆蓋率，并有效降低干擾因素帶來的影響[1]。

25G 通信大規(guī)模天線無線傳輸?shù)南嚓P(guān)技術(shù)

2.1多天線技術(shù)

多天線技術(shù)是5G通信大規(guī)模線路組成的關(guān)鍵措施，在相關(guān)多天線技術(shù)具體的運(yùn)用過程中，必須通過多項(xiàng)裝置的運(yùn)用來滿足各項(xiàng)工作的運(yùn)行。比如，接收裝置、傳輸裝置、配套設(shè)備等，這樣才能通過主要元器件的組件為后續(xù)工作運(yùn)行做好準(zhǔn)備。與此同時(shí)，在進(jìn)行該技術(shù)應(yīng)用的過程中，要保證相關(guān)接收設(shè)備與天線的有效連接，從而促進(jìn)提升傳輸效率，并保障數(shù)據(jù)通過合理的方式進(jìn)行傳輸和應(yīng)用。對于5G無線通信技術(shù)而言，多天線技術(shù)的應(yīng)用具有多方面的優(yōu)勢特點(diǎn)，具體表現(xiàn)在，其不僅可以充分提高使用設(shè)備的基礎(chǔ)接收頻率，還可以在科學(xué)的技術(shù)輔助作用下消除多方面頻率干擾問題，這樣就能夠有效降低噪聲、掉線、干擾問題，而且也能使其能耗有所下降。

2.2空間調(diào)制技術(shù)

空間調(diào)制技術(shù)作為5G通信大規(guī)模天線無線傳輸技術(shù)的重點(diǎn)發(fā)展方向所在，其根本意義在于可以將每一組單獨(dú)性的數(shù)據(jù)編碼進(jìn)行有效整合，并以信號數(shù)據(jù)保障為主，提高其信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。而且，在空間調(diào)制技術(shù)的應(yīng)用下，能夠以天線為主進(jìn)行列陣，這樣就能組合成一種全新的列陣星座圖。因此，相較于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析技術(shù)而言，空間調(diào)制技術(shù)在通信工作體系中運(yùn)用的根本意義在于可以進(jìn)一步強(qiáng)化相關(guān)數(shù)據(jù)信息的傳送效率，同時(shí)以較強(qiáng)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性呈現(xiàn)，這就能夠有效保證其傳輸效率。此外，空間調(diào)制技術(shù)的具體應(yīng)用是促進(jìn)全面改善數(shù)據(jù)信息分享效果的有效措施，并且會(huì)同步發(fā)射到陣列信號星座圖以及天線數(shù)據(jù)中，這時(shí)就能夠以其字節(jié)發(fā)送為主實(shí)現(xiàn)信息的傳遞[2]。

2.3同時(shí)同頻全雙工技術(shù)

在5G無線通信技術(shù)的發(fā)展中，同時(shí)同頻全雙工技術(shù)的應(yīng)用成了當(dāng)前階段主要技術(shù)應(yīng)用方式，同時(shí)有效強(qiáng)化了5G無線通信技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程。其根本優(yōu)勢在于可以在相同的頻率背景下，對數(shù)據(jù)進(jìn)行接收和傳輸，并且也能在應(yīng)用的過程中，滿足多維度的需求，這樣就能有效避免以往信號發(fā)送工作中產(chǎn)生的較強(qiáng)干擾性問題。除此之外，在同時(shí)同頻全雙工技術(shù)的輔助作用下可以全面提升寬帶網(wǎng)絡(luò)的使用頻率，進(jìn)一步強(qiáng)化其應(yīng)用效果，因此這也使得其在5G通信技術(shù)中占據(jù)著重要地位。

2.4多載波技術(shù)

多載波技術(shù)在應(yīng)用的過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)全面提升、全面改善和優(yōu)化相關(guān)不足問題的發(fā)展目標(biāo)。充分利用多載波技術(shù)是推動(dòng)5G無線通信技術(shù)發(fā)展的有效措施。在實(shí)際應(yīng)用的過程中，該技術(shù)能夠充分實(shí)現(xiàn)對各子載波寬帶設(shè)置，并使相鄰子載波的干擾得到有效控制，更能通過對各子載波交疊程度的靈活控制來實(shí)現(xiàn)充分利用零散的頻譜資源。此外，在該技術(shù)的應(yīng)用過程中，還可以充分體現(xiàn)5G無線技術(shù)的發(fā)展效率。

2.5智能化技術(shù)

當(dāng)前5G無線通信技術(shù)的發(fā)展中，智能技術(shù)的應(yīng)用也是其關(guān)鍵技術(shù)的體現(xiàn)。在5G無線通信技術(shù)的基礎(chǔ)應(yīng)用當(dāng)中，大數(shù)據(jù)計(jì)算的優(yōu)勢作用已經(jīng)成為整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的核心。畢竟，大數(shù)據(jù)云計(jì)算發(fā)展模式可以全面強(qiáng)化5G無線通信技術(shù)與多基站聯(lián)系效果，并通過交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。而且，在基本工作運(yùn)行的過程中，通信技術(shù)工作人員可以根據(jù)具體情況進(jìn)行全面分析，結(jié)合實(shí)際需求判斷智能化技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用方式，以提升其儲存效率。此外，對于云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用來看，它能夠?qū)崿F(xiàn)對實(shí)時(shí)信息的及時(shí)處理，更能夠以高效處理的方式實(shí)現(xiàn)對所有數(shù)據(jù)信息的儲存，即使在大規(guī)模的基站當(dāng)中，也能夠根據(jù)基站的實(shí)際情況進(jìn)行準(zhǔn)確劃分，并以數(shù)據(jù)頻段保存為主，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的有效獲取。對此，也可以說云計(jì)算是有效體現(xiàn)智能化技術(shù)優(yōu)勢的重要內(nèi)容，更是能夠充分發(fā)揮5G無線通信技術(shù)的主要技術(shù)之一。

結(jié)束語

5G通信的大規(guī)模天線無線傳輸技術(shù)在當(dāng)前階段有著應(yīng)用的優(yōu)良性。但是，在未來發(fā)展過程中，仍需要通過技術(shù)升級來滿足該技術(shù)的有效發(fā)展， 這樣才能真正實(shí)現(xiàn)結(jié)合現(xiàn)實(shí)需求來滿足人們的生活與工作需求的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]邱源.5G的大規(guī)模天線無線傳輸理論和技術(shù)探討[J]. 電子世界，2019， （06）：36-37.DOI：10.19353/j.cnki.dzsj.2019.06.014.

[2]陳剛.面向5G的大規(guī)模天線無線傳輸理論與技術(shù)[J].中國新通信，2019，21（05）：69.