张馨予 王欢

【摘要】    无线通信网技术正在经历着翻天覆地的改革与变化，5G无线通信网络技术已经成为现阶段最热门的研究领域，并将逐渐得到大范围的普及与应用。尽管在关于5G无线通信网络技术的研究中已经取得了一定的成果，但是为了更加充分地发挥该技术的价值与作用，还需继续进行探索钻研。本文主要针对5G无线通信网络物理层关键技术进行一点浅析。

【关键词】    5G无线通信    物理层    关键技术

前言：5G无线通信网络技术主要指的是一种高频段的通信方式，网络通信的容量与速度都将实现大幅飞跃，增强了用户无信通信的安全性、稳定性与实效性。但是通信技术的每一次创新发展，都将伴随着其他新兴技术的支持，5G无线网络通信技术的变革，也需要物理层关键技术的支撑。

一、构建5G无线通信网络的意义

1、充分发挥频谱资源的利用价值。通过频谱资源在无线通信网络技术中的利用率可以看出，频谱资源的集中使用对于无线通信网络技术来说不仅可以提高通信传递的速度，还可以提高通信内容传递的稳定性。早在4G无线通信技术研发的过程中，就有意通过不断提高对频谱资源的利用率来加快通讯的速率，现在在5G无线通信网络技术中，已经实现了对频谱资源的高度利用，充分发挥出了频谱资源的使用价值。2、系统容量得到扩展。截止到现阶段，由相关的调研数据可以得知全球使用通信网络技术的用户数量每一天都在成千上万倍地增长。但是目前广泛普及的4G无线技术并无法有效满足这么多用户的使用需求，而5G无线网络通讯技术的构建就可以是整个系统的容量得到充分扩展，从而在通讯安全与稳定的前提下，提高更高速的大数据传输。3、满足用户的更高需求。从无线通信网络技术的用户使用情况来看，很多人都希望能够实现更高速度与更高质量的输出传输。5G技术的出现就充分考虑到了用户的使用体感与使用反馈，其在物理層等方面实现的突破性进展不仅有效满足了用户的使用需求，为人们的生活工作提供了更加丰富的体验，在一定程度上也改变了人们的生活方式与工作模式。

二、5G无线通信网络物理层中的关键技术

1、毫米波通信技术。（1）损耗路径。所谓的损耗路径其实指的是在5G无线通信网路技术中与能量损耗相关的问题，其主要包括系统在进行功率发射过程中由于信号衰减而产生的能量损耗，以及通信网络信号在传播过程中所产生的能量损耗两大部分。由于噪音、电子磁场等因素对无线网络信号在传播过程中的干扰，使得能量损耗在无线通信网络技术中逐渐演变成一个无法避免的问题。通过计算具体的路径损耗的公式：R=32.4+20*log（D）+20*log（M） 可以得出在无线通信网络技术中的损耗路径与通信信号的波长以及频率两个因素密不可分，当通信信号的发射频率在单位距离相同的前提下越大，则通信信号损耗的能量也就越厉害。由此可见，为了最大程度的减轻路径损耗，我们可以通过提高接收天线的频段高度，使通信信号的信号波成束，从而将信号传播过程中的能量集中在一个很小的范围内，既能有效避免能量扩散所产生的损耗，又可以增益通信信号，提升信号传输速率。（2）雨衰。由于毫米波通信技术主要考虑的就是无线信号在相关频段的传播特点，鉴于降雨雨滴的大小与高频段信号发射的波长几乎相似，可能会导致信号发射受到影响，因此在研究5G通信技术时，雨衰也是需要高度重视并处理的一个关键问题。雨衰的存在将会直接通过限制通信信号的传播路径，降低数据传输的传输速率，降低网络通信的安全性与稳定性，甚至导致高频段出现微博链路现象。而且如果降雨量过大，通信信号受其影响可能还会出现散射，直接阻碍正常的网络通信。

2、大规模 MINI 技术。（1）大规模MINI技术分析。相对于传统的MINI技术而言，大规模MINI技术在信号传输时的容量则更加庞大，在提高信号传输质量的同时，充分发挥出来频谱的使用价值，并且在一定程度上也扩大了网络信号的覆盖范围。另一方面，大规模MINI技术在使用时主要是通过增加天线系统，从而减少单位传输区域的面积，并达到网络传输信号容量扩充的目的，这种技术操作不仅可以提高无线系统的覆盖范围与工作强度，还降低了无线系统工作的难度。（2）信息状态的获取。大规模MINI技术再具体的工作过程中主要采取的是以时分双工系统为基础，通过上下行信号传输通道在网络传输过程中的互易性原理，实现信号之间的通信与传递。为了减少信号传输通道的损耗，可以通过以信道互易为技术原理的TDD系统实现对网络信号传输的有效控制，具体的工作原理还是根据信号传输的速率需求，通过提高或者减少系统天线的数量，并结合互易性原理，实现对无线信号的实时监控。但是对于信号传输过程中难以避免的信号干扰问题，在大规模MINI技术中可以通过公式R=k（1-QK/T）log[（M-1）β/C]的计算方式来进行计算并处理。

总结：5G无线通信网络技术通过利用毫米波段技术实现了远距离高频率的数据传输，并通过大规模MINI技术的采用不断扩充数据传输的容量，在为用户带来更加优质的使用体验的同时，也增加了网络通信的安全性、稳定性与时效性。对于物理层关键技术的研究与分析将会促进5G无线通信网络技更有力的发展与创新。

参  考  文  献

[1]叶长青.5G无线通信的相关应用分析[J].现代商贸工业，2019，40（24）：200.

[2]谢雪婉，张有兴，陈煜华.浅析新时期5G无线通信技术发展与应用[J].通讯世界，2019，26（06）：49-50.