探析5G无线协同通信系统能效增强的关键技术

申俊超 高海波 宋婷

摘 要：随着通讯科技的发展和进步，我国已经步入信息化时代，通讯技术的完备与否涉及到人们生活的点点滴滴，而5G技术的研发和应用必将成为未来通信技术的重中之重。但是就现阶段而言，5G技术的研发尚在萌发期，相应的技术成果并未明朗，各种技术环节的需要进一步的调整和细化，从而实现技术的成熟和稳定，加速5G时代的到来。那么，本文就对当下5G无线通讯系统的关键技术进行分析和研究，阐明5G技术的关键所在。

关键词：5G通讯无线系统;关键技术;大规模MIMO技术

当今社会，通讯已经成为人们生活的一部分，无论是工作、出行、社交、娱乐。而实现人们通讯交流的根本在于飞速发展的通讯技术，和通讯设备的研发强化。现如今，通讯设备已经实现全民普及，数据的传输量也在日渐上升，以当前的通讯技术而言，已经不能满足信息流通的速度，所以开发和改进通讯技术，满足客户的实际要求已经势在必行，这也是5G无线通讯系统研发的根本意义所在。

一、5G通讯技术的现状介绍

现如今，我们应用的通讯系统普遍为4G以及4G+，其数据传输效率就当前客户需求而言，已经难以承其重，稍有大厦将倾的趋势，在实际应用中卡顿、中断等现象的发生已经屡见不鲜。而5G通訊系统与传统的4G及4G+系统相对比，其优势在于数据的传输效率高、应用空间与提升空间更为广阔这两点。目前，我国在5G技术的研发方面已经取得了巨大的突破，立于世界的首位，所以我国开始致力于强化5G技术的合作开发，将5G通讯技术的应用面进行不停的扩张，更好的服务于人民[1]。

二、5G无线通讯系统的关键技术

1、大规模MIMO技术。据相关调查结论和实际应用经验表明，在通讯领域中提升频谱效率的唯一手段便是应用多天线技术，这也是多天线技术普及应用的原因所在。而5G通讯技术中同样会应用多天线技术，增加MIMO信道通讯数量，实现多客户同时在线沟通，并保证通讯质量，进而实现无视通讯环境的高强度工作机能。但大规模MIMO系统的应用也并非无懈可击，其略势也极为明显，一旦应用于单个系统，多天线技术就会对系统空间进行疯狂的挤压和摧毁，使系统的工作机能全部丧失，最后进入瘫痪状态。因此，在应用大规模MIMO技术时，相关研发人员还需要进一步的完善和开发，提升系统的适用性。

2、双公开技术。双公开技术是指信息能够实现同时传输与同频率传输的目的。现如今，人们热衷于研究双公开技术是因为现有的通信系统在进行信息传输的过程中会受到各种信号的干扰影响，而双公开技术则是能够在很大程度上提高频率的利用率，应用双公开技术就能够实现多频率的信息传输功能，进而就能做到一个通信系统同频率以及双向传输的技术难题。对于未来将会得到重用的 5G 通信系统而言，使用双公开技术能够有效地利用无线频谱资源，随着这一技术的应用，其能够很好地解决 5G 通信系统中信号干扰的问题，正是因为双公开技术的应用会使得这一问题得到有效解决。为了解决信息传输过程中系统本身的干扰问题，可以通过对干扰信号的模拟端抵消和对已知干扰端的数字信号进行干扰抵消等方法进行解决。

3、绿色通信技术。绿色通讯技术是指节省数据传输时需要消耗能量，以现在的通讯技术而言，能量的消耗值过高，占据通讯企业运站资金的极大部分，这对于通讯企业而言是极为严峻的。纵观通讯技术的发展历史，在早年应用2G或3G通讯系统时，消耗的通讯能源占据企业发展的3%，而随着通讯技术的革新和开发，在当今4G以及4G+的通讯时代，通讯能源的耗量已经达到了令人惊叹的15-20%，这种耗能提升的速度，进一步的阻碍了通讯企业的发展。所以在即将到来的5G时代，绿色通讯技术必须得到应用和完善，这不仅仅关乎到5G无线通系统的应用性问题，还关乎到5G技术的实际开发关键。因此，强化绿色通讯技术的研究必须提上日程，降低通讯能量的耗量[2]。

4、毫米波高频段通信技术。在目前5G技术的开发阶段，频谱资源的稀缺成为了阻碍5G技术发展的关键所在，而随这研发工作的不断递进，毫米波高频通信技术的研发成功解决了这一技术难关。毫米波是指波长在 1～10mm 之间的电磁波，如今人们越来越重视毫米波在无线通信系统中的应用。但毫米波高频通信技术同样存在弱点，在检测过程中，毫米波经常会发生散失现象，这对5G通讯系统的稳定性造成极大的影响。毫米波高频通信技术目前仍处于测试阶段，对于短频率通讯，毫米波高频通信技术仍然可作为技术支撑，所以在未来5G时代中，若现实现技术的完美应用，毫米波高频通信技术必须得到进一步的强化，攻克目前的技术问题。[3]

结束语：总而言之，5G无线通讯系统作为未来通讯领域的重点，其研发工程必须得到重点关注，这不仅仅是改善我国民生条件的一项重要伟绩，同时也昭示着我国科技研发能力的进一步提升，首次位于世界之首，成为当今世界通讯领域的领头羊，是光复我中华名族的另一壮举。

参考文献：

[1]李印鹏.浅谈面向5G的无线通信系统关键技术[J].中国新通信，2018，20（08）：31.

[2]郑国鑫.关于面向5G无线通信系统的关键技术分析[J].中国新通信，2017，19（12）：8.

[3]杨中豪，王琼，乔宽.面向5G的大规模MIMO技术研究进展[J].广东通信技术，2015，35（05）：73～76.

作者简介：

申俊超，（1987-2），男，漢族，河南郑州人，河南中医药大学 信息技术学院 助教，硕士学历，研究方向：无线协同通信及信号处理。