刘少秋
(中国铁塔股份有限公司贵州省分公司 贵州 贵阳 550000)
移动通信技术的发展使我们的生活发生了巨大的变化，结合我国的发展现状而言，多种类型的网络终端设备已经成为生活中非常重要的组成部分，再加上各种网络数据传输量的增加，对通信系统的传输质量提出了更高的要求。为了能够使客户对信息传输的需求得到满足，除了要节省通信系统的运行成本之外，还应对传统的通信系统进行优化，才能为我国无线通信行业创建更大的发展空间。5G无线通信系统能够有效提升数据传输的效率，同时也具备了较强的抗干扰性能，所以必须要充分研究5G无线通信系统的关键技术，才能使整个通信行业实现飞跃式的发展。
5G无线通信系统主要是指通信技术已经研究到了第五代，对于移动通信技术而言，并没有对5G无线通信系统的概念作出准确说明，一般都是认为5G无线通信系统是对4G通信系统的升级和优化。5G无线通信系统的信息传输速度达到了每秒钟10 GB。虽然现在全球很多国家对5G无线通信系统的关注度都很高，但是5G无线通信系统还没有实现广泛应用[1]。
无线通信系统的出现使我们的生活和工作都发生了巨大的变化，在我国科学技术发展的过程中，无线通信技术也实现了改革和创新，同时也使我们的生活实现科技化和智能化。结合无线通信系统的发展历程分析，无线通信系统最初是从GSM系统中分割出来的交换技术，该技术最初的目的是将网络的前后端连接在一起，同时使域间的无线IP实现有效连接。无线网络实现有效连接之后，再利用数据处理技术将数据信息进行有效传输，这样就能使用户快速获取信息。GSM网络在实现第三次改革时，GPRS是非常重要的应用技术，对GSM的改革非常重要。无线通信系统从第一代一直发展到现在的第五代，期间经过了多次的演变和测试，测试结果显示5G无线通信系统能够有效提高数据信息的传送效率，同时也能扩大网络信号的覆盖面。换言之，5G无线通信系统的应用能够使用户在最短时间内享受信息技术带来的服务体验。无线通信系统从初始到现在，已经经过了五次改革，无线通信技术的改革，最主要的目的就是为了提高网络的传输速度，提高网络的性能。现如今，使用无线通信网络系统的用户量逐渐增加，这也为无线网络的发展提供了全新的驱动力。因此，无线网络技术在发展的过程中必须要朝着绿色通信技术的方向转型，才能满足更多用户的实际需求。
3.1 软件定义无线网络技术
软件定义无线网络技术是最常见的网络技术种类之一，这里涉及的控制功能原本是数据转发层中的功能，后被技术人员进行剥离，然后再利用中心控制系统对软件进行全面控制。中心控制系统能够感知网络拓扑，在网络转发路径上起到了非常重要的作用。软件定义无线网络技术主要是在南向API技术的支撑下将控制器和交换机与技术连接在一起，然后再利用北向API技术将控制器和应用程序与技术连接在一起[2]。
3.2 自组织网络技术
5G无线通信系统在运行的过程中，自组织网络技术也是一种常见的网络技术。实际上从3G概念提出的时候，自组织网络技术就已经开始受到关注，尽管网络通信技术已经发展到了第五代，自组织网络技术仍然是一项非常重要的关键技术。进入5G时代后，互联网的发展更加致密，这也就意味着网络管理的难度逐渐增大，如果能够合理利用自组织网络技术，就能避免网络的致密化发展对网络管理工作中造成的影响，从而提高网络管理的质量。另外，应用自组织网络技术还能使网络人工部署得到优化，不仅能够节省资源，还能为网络的安全运行提供保障。
3.3 网络功能虚拟化
网络的各项功能在实现软件化的过程中，可以利用IT虚拟化技术，同时也可以将专用网络经验设备替换成通用硬件设备。在这样的背景下，应用网络功能虚拟化技术主要是在虚拟机的作用下在通用网络硬件设备之上实现网络功能，这样就能充分发挥网络配置的灵活性特征[3]。
4.1 大规模MIMO技术
经过不断的研究和试验，多天线技术在提高网络通信系统的运行效率上起到了非常重要的作用。现如今，多个无线通信系统在运行过程中，都已经开始应用对多条线路输入输出技术，这种技术能够得到重视主要是对3G通信系统和WLAN系统的运行总结出来的经验。据相关研究结果分析，MINO技术在应用的过程中，信息数据在传输过程中所使用的天线数量能够直接影响到MINO信道数量的变化，所以5G无线通信系统在运行过程中，一般都会使用多条天线为信息的传输提供保障。大规模MINO技术在应用的过程中，由于其自身具备较强的分辨率，所以很快就能对空间维度中的各项信息进行深入挖掘，这样就能保证在同一频率内，即便有多个用户同时提出信息传送的要求，系统依然能够顺利传递信息，尽管信息传输基站规模较小，依然能够在高频谱的环境下保证信息数据的传送质量。
与传统的通信基站相比，大规模MINO技术还具备了较强的抗干扰性能，即使信息数据的传输环境非常恶劣，依然不影响信息传输的有效性。随着5G无线通信系统的发展，5G无线通信系统已经实现了能够在短时间内完成大量数据的传输任务，为其他设备的工作性能提供了有效支撑。虽然大规模MINO技术在应用的过程中已经凸显出很多优势，但是如果将这种技术应用到单个系统中，随着天线数量的增加，整个信息传输系统的空间就会逐渐减小，网络系统的各项性能都会受到影响。因此，如果大规模MINO技术在单个系统中应用，技术人员就要适当做出相应的调整，这样才能充分发挥该技术的价值。我国对大规模MINO技术的应用仍然处在信道模型的建设阶段，很多理论数据还没有经过实践验证，虽然大规模MINO技术对5G无线通信系统有很重要的价值，但是如何发挥该技术的优势，是我国无线通信领域亟待解决的问题[4]。
4.2 双公开技术
5G无线通信系统中应用的双公开技术主要是为了信息数据在传输的过程中能够实现同时传输和同频传输。专业人员着重研究双公开技术是为了避免信息数据在传输过程中受到外界因素的干扰，应用双公开技术就能有效提升信息的传输效率，还能实现对频率的有效应用，确保信息数据在传输过程中能够多频率传输，这样就能攻破双向传输的难题。未来5G无线通信系统将会在通信行业得到广泛应用，双公开技术为无线频谱资源的有效利用提供了有力保障，该技术的应用能够快速解决5G无线通信系统的传输信号受到外界干扰的问题。因此，相关的技术人员要加强对双公开技术的重视，利用该技术抵消干扰信号。
4.3 绿色通信技术
信息数据在传输过程中，消耗的能源总量不断增加，虽然无线通信系统的耗能只占据了我国能源消耗的3%，但是能源消耗量每年至少增长20%。4G无线网络系统的普及增加了我国能源消耗量，如果5G无线通信网络系统普及之后依然没有解决能源消耗的问题，通信产业的能源消耗量将会大大增加。绿色通信技术的研究主要是为了使能源实现有效利用，如果能够提高能源的利用效率，就会降低通信系统的频谱效率。实际上绿色通信技术这一概念在4G无线通信系统中就已经受到重视，但是因为各国都缺乏成熟的研究经验，所以这一技术在无线通信系统中并未得到应用。在科学技术飞速发展的背景下，5G无线通信系统逐渐进入了人们的视野，绿色通信技术也再次得到重视，专业研究人员通过不断的实践经验总结出，将绿色通信技术应用在5G无线通信系统中，能够有效解决通信系统耗能较高的问题，配合我国双碳战略的深入实施。为了能够充分发挥绿色通信技术在5G无线通信系统的作用，相关的技术人员必须要全面掌握5G无线通信系统的各项性能和能源消耗情况，梳理清除耗能和频谱效率之间潜在的关系，对多种通信资源进行整合和完善。除此之外，技术人员还应从耗能和应用频率这两个角度充分挖掘绿色通信技术的信息传输能力，既要降低能源的消耗量，也要提升5G无线通信系统的运行质量。随着我国国力的提升，对5G无线通信系统的研究更加深入，5G无线通信系统未来一定会成为支撑通信领域的龙头，信息数据能够实现同步传输，信息沟通的质量也能得到保障[5]。
因此，5G无线通信系统的研究人员要结合通信现状分析绿色通信技术的性能，充分发挥绿色通信技术的作用，才能为我国5G无线通信系统的发展奠定良好的基础。
4.4 云计算技术
信息技术的背景下，各个行业领域都实现了数字化转型，生活也在朝着数字化的方向发展，数据在我们的生活和工作中发挥了很重要的作用。现如今，5G无线通信系统与云计算结合在一起，已经成为智能化建设的基础条件，为智慧社会的建设提供了有力的保障。在新型信息技术发展的过程中，云计算技术已经成为关键性技术，同时也为政企实现多元化数字转型提供保障。5G时代的到来，为云计算技术创建了更大的发展空间，主要体现在以下几个方面：
1）各级云服务商在市场竞争中，都将边缘计算技术作为提高自身核心竞争力的基础条件，从某种角度来讲，对5G时代的云服务也起到了推动作用。大部分的云服务商都是通过云计算的优势将云技术下沉到边缘计算中，促进边缘实现人工智能。工业领域也可以借助工业场景应用云技术实现边缘计算，这样就能对现场进行全面控制，同时也能提前为以后的智能化建设奠定基础[6]。
2）云计算的应用能够实现云网融合。我国各大电信运营商都开始向云服务方面拓展业务，一些大型的云服务商也开始在网络建设中增加投资规模，希望通过云网融合来增加客户在使用过程中的体验感。在云网融合的过程中，很多融合产品都已经发展成熟，云网融合也从之间的互联增加了业务模式。企业在使用云计算技术时，还能够适当拓展云网融合产品的性能，这样才能使用户在使用时获得良好的体验。
4.5 异构无线通信技术
进入5G时代之后，信息数据和语音短信的传输已经不能满足用户对无线网络系统的需求，5G无线通信系统在发展的过程中，要将多种信息技术结合在一起，充分挖掘不同技术的优势。因此，在5G时代的背景下，多种信息技术要共同组建多元化的网络节点，才能扩大信号的覆盖范围。在应用异构无线通信技术的过程中，还可以通过小区部署和D2D通信技术实现。小区部署主要是指在城市的每个小区建立小型的通信基站，提高社区网络系统的容量，保证信息数据的传输效率，在社区内构建完善的蜂窝网络。D2D通信技术则是为了使局部地区的用户对网络数据的需求得到满足，确保信息数据之间的传递效率得到保障，同时也是为了强化网络系统的灵活性，提高信息数据的传输效率。
虽然异构无线通信技术在5G无线通信系统中有很大的发展空间，但是这种技术同样也存在弊端，主要表现在：首先，由于该技术的各个节点较为密集，节点之间的距离非常短，如果同种无线技术同时接入到系统中，相互之间可能就会产生同频干扰，并且不同的无线接入技术在实现频谱共享的过程中可能也会出现分层干扰，要想解决该问题，就要对5G无线通信网络进行全面分析。其次，该技术在应用的过程中，系统本身就存在用户已经部署好的节点，网络拓扑可能就会产生较大的变化，所以还要构建如何应对这种变化的解决方法，才能充分发挥该技术在5G无线通信系统中的作用，促使5G无线通信系统的传输效率得到保障。
4.6 毫米波高频段通信技术
在网络技术飞速发展的背景下，频谱资源已经成为了非常稀缺的资源，因此，可以通过毫米波高频段通信技术代替传统的频谱资源。这里提出的毫米波主要是指针对电磁波，这种电磁波的波长基本上是在10 mm之内，由于其特殊的性能，所以在无线通信系统中的应用较为广泛。毫米波在应用的过程中，必须要充分考虑到毫米波的散失情况，并且还要结合实际情况制定相应的解决方法，才能为5G无线通信系统的稳定运行提供有力保障。由于毫米波和微波通信在本质上存在较大的区别，尤其是在传统信道模型当中的差距更为明显，所以MIMO通信系统无法应用在毫米波系统中，为了解决该问题，相关的技术人员才研究出毫米波高频段通信技术，该技术主要是将模拟域波束成型的概念融入其中，如今毫米波高频段通信技术已经成为5G无线通信系统的主要研究对象。
4.7 新多址技术
将新多址技术应用在5G无线通信系统中，能够直接影响到空口资源的分配模式，同时也能有效提升连接数量和频谱效率。新多址技术在5G无线通信系统中的价值是否能够充分发挥主要是通过低密度扩频和高维调制来决定，低密度扩频技术主要是将单个子载波通过专业技术扩频成四个子载波，这样就能同时为六个用户提供服务。低密度扩频只占用了两个子载波，所以另外两个子载波就处于空位。而高维调制技术的主要功能是负责调制相位和幅度，调制之后就能使各个用户的星座点之间的欧式距离越来越远，各个用户在使用系统的过程中相互之间也就不会产生干扰。
总而言之，目前5G无线通信系统已经成为我国无线通信行业的主要研究方向，但是我国由于受到各方面因素的影响，在很多方面依然存在一定的短板。以此同时，5G规模化建设后，5G应用已进入无人区，如何利用5G技术优势，推进5G赋能千行百业，促进形成“需求牵引供给，供给创造需求”的高水平发展模式，驱动生产方式、生活方式和治理方式升级，培育壮大经济社会发展新动能，需要多部门、多领域、多行业按照需求牵引、创新驱动、重点突破、协同联动的原则进行尝试与探索。相信在不久的将来，经过研究人员的不断努力，5G无线通信系统的难题一定会得到解决，技术也会更加完善，5G无线通信系统的应用对传统企业的网络化、数字化、智能化转型，对人民群众的数字生活，对我国数字经济的高速发展起到关键支撑性作用。
猜你喜欢 无线网络传输信息 时间触发卫星无线网络同步仿真研究载人航天(2021年5期)2021-11-20轨道交通信号系统无线传输应用建材发展导向(2021年18期)2021-11-055G高新视频的双频段协同传输中国传媒大学学报(自然科学版)(2021年1期)2021-06-095G 16K虚拟现实视频传输关键技术中国传媒大学学报(自然科学版)(2021年1期)2021-06-09聚类分析和神经网络的无线网络流量预测研究现代电子技术(2021年7期)2021-04-08牵引8K超高清传输时代 FIBBR Pure38K家庭影院技术(2020年12期)2021-01-18无线网络安全漏洞及防范策略电子技术与软件工程(2019年8期)2019-07-16无线网络信息安全技术及风险分析电子制作(2019年24期)2019-02-23订阅信息中华手工(2017年2期)2017-06-06展会信息中外会展(2014年4期)2014-11-27