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面向5G通信的射頻關(guān)鍵技術(shù)研究

時(shí)間:2020年11月10日 分類:科學(xué)技術(shù)論文 次數(shù):

【摘要】 基于對(duì)面向5G通信射頻關(guān)鍵技術(shù)的研究,首先,闡述5G通信基本內(nèi)容與特點(diǎn)。 然后,分析5G通信技術(shù)具備的眾多優(yōu)勢(shì)。 最后,對(duì)面向5G通信的射頻關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析,包括同頻全雙工技術(shù)、自抵消技術(shù)、MIMO技術(shù)、D2D通信技術(shù)等。 【關(guān)鍵詞】 5G 通信 射頻

  【摘要】 基于對(duì)面向5G通信射頻關(guān)鍵技術(shù)的研究,首先,闡述5G通信基本內(nèi)容與特點(diǎn)‍‌‍‍‌‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‍‍‌‍‌‍‌‍‌‍‍‌‍‍‍‍‍‍‍‍‍‌‍‍‌‍‍‌‍‌‍‌‍。 然后,分析5G通信技術(shù)具備的眾多優(yōu)勢(shì)‍‌‍‍‌‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‍‍‌‍‌‍‌‍‌‍‍‌‍‍‍‍‍‍‍‍‍‌‍‍‌‍‍‌‍‌‍‌‍。 最后,對(duì)面向5G通信的射頻關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析,包括同頻全雙工技術(shù)、自抵消技術(shù)、MIMO技術(shù)、D2D通信技術(shù)等‍‌‍‍‌‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‍‍‌‍‌‍‌‍‌‍‍‌‍‍‍‍‍‍‍‍‍‌‍‍‌‍‍‌‍‌‍‌‍。

  【關(guān)鍵詞】 5G 通信 射頻關(guān)鍵技術(shù)

5g通信設(shè)計(jì)

  5G通信是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的重要組成部分,5G通信屬于一種面向未來(lái)的新一代通信技術(shù),在我國(guó)受到廣泛重視與關(guān)注。 相較于傳統(tǒng)通信技術(shù)而言,在數(shù)據(jù)速度上作出完善,同時(shí)5G通信也屬于人類智慧與能力的進(jìn)一步拓展,5G通信對(duì)于我國(guó)通信技術(shù)的發(fā)展具有重要作用。

  在5G通信中,射頻關(guān)鍵技術(shù)在其中發(fā)揮著不可替代的作用,通過(guò)對(duì)射頻關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用,可以將5G通信優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)。 所以,本文將針對(duì)面向5G通信的射頻關(guān)鍵技術(shù)相應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行闡述

  一、5G通信基本概述

  1.1概述

  5G通信是時(shí)代發(fā)展的必然產(chǎn)物,在社會(huì)快速發(fā)展背景下,人們對(duì)于通信有著更高要求與需求,因此,為使得人們的通信需求可以得到滿足,要大力發(fā)展5G通信技術(shù)。 5G通信技術(shù)是在4G通信技術(shù)基礎(chǔ)之上發(fā)展而來(lái)的一種新型通信技術(shù)。

  5G通信相較于4G通信技術(shù)而言,無(wú)論是在信息接收上還是在信息傳遞上,都得到一定提升。 5G通信技術(shù)使得通信技術(shù)能夠得到創(chuàng)新與完善,不同用戶之間的統(tǒng)一協(xié)作更好實(shí)現(xiàn)[1]。

  在協(xié)作的基礎(chǔ)之上,能夠?qū)崿F(xiàn)多點(diǎn)交互。 在頻譜資源被大規(guī)模應(yīng)用背景下,使得數(shù)據(jù)信息傳遞質(zhì)量與傳遞效率得到進(jìn)一步提升。

  1.2特點(diǎn)

  5G通信技術(shù)特點(diǎn),主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)中:

  (1)利用率高特點(diǎn)。

  4G通信技術(shù)在我國(guó)得到廣泛應(yīng)用,同時(shí)技術(shù)的使用也越來(lái)越城市。 但是,信息使用率卻是沒(méi)有達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),使用率往往在50%以下。 在此背景下,通過(guò)對(duì)5G通信技術(shù)的研究與發(fā)展,能夠在一定程度上促進(jìn)我國(guó)移動(dòng)通信技術(shù)的進(jìn)步,使得高頻率無(wú)線電波的穿透能力可以得到提升,這樣網(wǎng)絡(luò)傳輸效率與傳輸速率會(huì)得到很大提升,信息使用率可以達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)。

  (2)投入成本低特點(diǎn)。

  雖然5G通信技術(shù)相較于4G通信技術(shù)而言,其效率得到提升、水平得到提高,但是在費(fèi)用的花費(fèi)上,并沒(méi)有太大差異。 主要降低的是移動(dòng)通信能耗費(fèi)用,在花費(fèi)最少投入基礎(chǔ)上,滿足人們的通信需求。

  二、5G通信技術(shù)優(yōu)勢(shì)

  5G通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì),主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)中:

  (1)5G通信技術(shù)屬于我國(guó)移動(dòng)通行技術(shù)的一項(xiàng)重要變個(gè)性成果,主要是在4G通信技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的一項(xiàng)通信技術(shù)。 5G通信技術(shù)相較于傳統(tǒng)通信技術(shù)而言,傳輸效率高、傳輸速度快、覆蓋范圍廣,無(wú)論是在傳輸延時(shí)、還是在用戶體驗(yàn)中,都作出創(chuàng)新與完善。

  (2)從目前移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展中可以看出,在移動(dòng)通信業(yè)務(wù)傳輸以及數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中,主要采取的是無(wú)線傳輸方式。 5G通信技術(shù)的應(yīng)用,可以提升數(shù)據(jù)傳輸效率與傳輸質(zhì)量。 而且5G通信技術(shù)能夠與其他技術(shù)之間進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,系統(tǒng)運(yùn)行效率也得到提高。

  (3)在5G通信技術(shù)的應(yīng)用背景下,使得移動(dòng)通信業(yè)務(wù)以及數(shù)據(jù)傳輸之間可以實(shí)現(xiàn)交互與協(xié)作,使得多用戶協(xié)作通信需求可以得到滿足[2]。 總而言之,5G通信技術(shù)有著自身的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn),在促進(jìn)我國(guó)移動(dòng)通信事業(yè)更好發(fā)展中發(fā)揮著不可替代的作用。 因此,對(duì)于5G通信技術(shù)需要加大研究力度,對(duì)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新與完善,為人們提供高質(zhì)量通信服務(wù)。 提升5G通信技術(shù)水平,增強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,實(shí)現(xiàn)我國(guó)更好發(fā)展與進(jìn)步。

  三、面向5G通信的射頻關(guān)鍵技術(shù)分析

  3.1同頻全雙工技術(shù)分析

  在5G通信中,同頻全雙工技術(shù)是其中的重要組成部分,同頻全雙工技術(shù)應(yīng)用的主要目的就是,促使頻譜率可以得到提升。 從目前我國(guó)移動(dòng)通信事業(yè)的發(fā)展中可以看出,移動(dòng)通信技術(shù)資源使用不符合標(biāo)準(zhǔn),是目前面臨的一個(gè)重要問(wèn)題。 通過(guò)對(duì)同頻全雙工技術(shù)的篩選與應(yīng)用,可以在一定程度上將此類問(wèn)題更好解決。

  與此同時(shí),頻譜資源的消極限制問(wèn)題也能夠在一定程度上緩解,使得頻譜資源能夠得到靈活應(yīng)用。 在5G通信中,通過(guò)對(duì)同頻全雙工技術(shù)的合理應(yīng)用,可以解決用戶之間存在的相互干擾問(wèn)題。 將傳統(tǒng)TDD技術(shù)以及FDD技術(shù)中存在的不足彌補(bǔ)[3]。 如果從理論角度入手分析,同頻全雙工技術(shù)的應(yīng)用,使得頻譜資源利用率以及利用質(zhì)量可以得到提升。 但在這一過(guò)程中需要注意,無(wú)論是哪種技術(shù)的應(yīng)用都一定會(huì)存在弊端問(wèn)題,同頻全雙工技術(shù)的弊端就是無(wú)法大規(guī)模使用與推廣。

  3.2自抵消技術(shù)分析

  模擬域自干擾消除技術(shù),采取的主要是消除方式,在射頻電路中,形成與同頻全雙工技術(shù)自干擾信號(hào)相對(duì)應(yīng)的信號(hào),通過(guò)該種方式,將自干擾信號(hào)抵消。 在數(shù)據(jù)域自干擾消除技術(shù)中,有著核心消除模式,通過(guò)對(duì)ADC的應(yīng)用,對(duì)同頻雙全功接收機(jī)接收到的端位置信號(hào)進(jìn)行篩選與處理,然后利用數(shù)字域中的消除算法,對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行抵消。 還可以采用模擬域自干擾消除方式,將該消除方式與射頻調(diào)制技術(shù)之間進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,這樣可以在最大程度上將自干擾信號(hào)消除。 通過(guò)與模擬域自干擾消除技術(shù)比較,可以明確數(shù)字域自干擾信號(hào)消除技術(shù),具有更強(qiáng)靈活性,可以達(dá)到更好消除效果。 這兩種方式都可以將其應(yīng)用在數(shù)字域自干擾消除中,只是數(shù)字域干擾消除技術(shù)存在一定局限性。 如果收到發(fā)射通道、自干擾通道內(nèi)不同因素的影響,數(shù)字域的自干擾消除效果會(huì)受到很大影響。

  3.3MIMO技術(shù)分析

  多天線技術(shù)的應(yīng)用,可以保證信息傳輸安全性與可靠性。 在這一過(guò)程中,需要對(duì)無(wú)線系統(tǒng)頻譜進(jìn)行優(yōu)化與完善,這樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)數(shù)量較多天線的綜合利用,使得天線發(fā)射效率可以得到提升,同時(shí)提高基礎(chǔ)性接受程度。 不斷提升MIMO信息路徑容量,如果想要提升信道整體容量,要根據(jù)實(shí)際情況,對(duì)天線數(shù)量進(jìn)行有針對(duì)性的增加,將數(shù)量控制在合理范圍內(nèi),并實(shí)現(xiàn)天線的合理配置,同時(shí)要在頻譜資源中實(shí)現(xiàn)綜合化服務(wù)[4]。 在天線配置中,往往采取的是大規(guī)模集中式MIMO方式,以及分布式MIMO方式。 集中式MIMO方式,是由同一基站構(gòu)成,分布式MIMO方式,主要是由不同節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。

  MIMO技術(shù)有著自身優(yōu)勢(shì),其中最為突出的優(yōu)勢(shì)就是空間分辨率得以提升,增加用戶的體驗(yàn)度與好感度。 在短時(shí)間內(nèi),就可以實(shí)現(xiàn)波束的集中,將過(guò)大波寬帶來(lái)的影響消除。 大規(guī)模的MIMO功率,可以在很大程度上提升工作質(zhì)量與工作效率‍‌‍‍‌‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‍‍‌‍‌‍‌‍‌‍‍‌‍‍‍‍‍‍‍‍‍‌‍‍‌‍‍‌‍‌‍‌‍。 運(yùn)作規(guī)模的提升,使得天線規(guī)模得到一定拓展,線性監(jiān)測(cè)設(shè)備的應(yīng)用,相較于以往的技術(shù)設(shè)備而言,其先進(jìn)性與有效性更強(qiáng),可以實(shí)現(xiàn)自身的安全穩(wěn)定運(yùn)行,使得工作的有序進(jìn)行得到保障。

  3.4D2D通信技術(shù)分析

  在5G通信技術(shù)中,觸痛移動(dòng)通信體系組網(wǎng)方式,實(shí)際上就是將基站作為主要傳輸中心,實(shí)現(xiàn)對(duì)傳輸目標(biāo)的全覆蓋。 在整個(gè)操作過(guò)程中,不可對(duì)基站進(jìn)行移動(dòng),同時(shí)也不可進(jìn)行中繼站變更。 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活度相對(duì)較低,有著較為明顯的局限性。

  在5G通信技術(shù)的未來(lái)發(fā)展中,需要大量的數(shù)據(jù)流量作為主要支撐,促使用戶面積得到拓展。 D2D通信技術(shù)在沒(méi)有用基站中轉(zhuǎn)背景下,也能夠?qū)崿F(xiàn)不同通信設(shè)施之間的有效通信,網(wǎng)絡(luò)連接模式以及網(wǎng)絡(luò)接入模式在一定程度上得到拓展。 設(shè)備與設(shè)備之間的通信,采取的是間接短距離直接通信模式[5]。

  該種通信模式,可以提升信道質(zhì)量、運(yùn)行效率符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)傳輸效率得到提升,并且損耗更少的功率。 在分布終端的設(shè)置中,要在最大程度上保證其合理性,對(duì)于覆蓋范圍進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化,提升頻譜資源利用率。 總之,D2D通信技術(shù)對(duì)于5G通信技術(shù)的更好發(fā)展而言具有重要作用。 因此,要對(duì)D2D通信技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)5G通信技術(shù)的更好發(fā)展。

  通信論文范例:通信工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理研究

  四、結(jié)束語(yǔ):

  綜上所述,在5G通信發(fā)展中,射頻關(guān)鍵技術(shù)在其中發(fā)揮著不可替代的作用。 在射頻關(guān)鍵技術(shù)中,包含許多不同技術(shù),比如,D2D通信技術(shù)、MIMO技術(shù)等。 對(duì)于不同技術(shù),需要有關(guān)部門以及工作人員,能夠掌握技術(shù)優(yōu)勢(shì)與技術(shù)特點(diǎn)。 然后結(jié)合實(shí)際情況,將不同技術(shù)應(yīng)用在5G通信發(fā)展中。 使得信息傳輸質(zhì)量、傳輸效率以及傳輸安全性都可以得到保障,這樣才能滿足人們的通信需求,為人們帶來(lái)高質(zhì)量的通信服務(wù)。

  5G通信技術(shù)的發(fā)展,可以在很大程度上增強(qiáng)我國(guó)在國(guó)際市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)地位。 因此,對(duì)于5G通信技術(shù)國(guó)家方面要加大投入力度與研究力度,不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,提升5G通信水平。

  參 考 文 獻(xiàn)

  [1]蔣耀宇.基于光纖傳送網(wǎng)的5G移動(dòng)通信前傳關(guān)鍵技術(shù)探討[J].通信電源技術(shù),2020,37(6):206-207,209. DOI:10.19399/j.cnki.tpt.2020.06.090.

  [2]沈?yàn)I,楊劍峰.試論基于射頻收發(fā)信號(hào)影響未來(lái)5G通信的關(guān)鍵技術(shù)[J].通訊世界,2019,26(8):150-151. DOI:10.3969/j.issn.1006-4222.2019.08.095.

  [3]黎明.5G通信技術(shù)推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的研究[J].通訊世界,2019,26(8):62-63. DOI:10.3969/j.issn.1006-4222.2019.08.039.

  [4]袁濤.毫米波5G移動(dòng)通信系統(tǒng)射頻接收前端研究[J].信息通信,2019,(8):200-201. DOI:10.3969/j.issn.1673-1131.2019.08.090.

  [5]劉峰.光纖通信在5G通信系統(tǒng)中的運(yùn)用分析[J].數(shù)碼設(shè)計(jì)(上), 2019,(3):163-164.

  作者:楊珂