试论面向5G通信的射频关键技术

莫强

摘要：在5G通信技术领域中，射频关键技术是5G通信系统的重要技术。基于此，本文分析了5G通信系统的技术优势，从交互协作、高端频谱应用、网络架构等方面进行了分析，并探讨了面向5G通信的射频关键技术，从大规模MIMO技术、同频全双工技术等方面进行了探析。

关键词：5G通信技术；射频关键技术；MIMO技术

前言：

在移动通信领域，5G通信技术的应用无疑是一次巨大的变革。相较于4G通信技术，5G通信技术在应用中具有显著的优势，具象体现于更广的覆盖范围、更高的传输效率、更优良的用户体验及传输延时。由此，对于5G通信技术而言，一旦投入实践应用，就可实现大规模数据的传输，并保证传输效率及质量。

1.5G通信系统的技术优势

关于5G通信系统的技术优势，应从交互协作、高端频谱应用、网络架构等方面分析，具体可参考以下内容：第一，交互协作。5G通信技术具有较高的技术融合性，可与其他技术实现无缝对接，进而构建5G通信系统，并提升该系统的应用水平。依托5G通信技术，5G通信系统可实现交互协作。由于技术水平大幅提升，5G通信系统可实现多点及多用户协作。由此，5G通信系统就可构建多点及多用户协作的网络组织。故而，相较于其他通信系统，5G通信系统中网络组织系统的整体性能更为优良。第二，高端频谱应用。在5G通信系统中，诸多高频谱段得以应用，可进一步提升信息资源及业务数据的传输速率。然而，由于高频谱段的穿透力有限，尚需结合使用无线及有线技术，以实现两种技术的互补，进而提升移动通信质量及效率。第三，网络架构。对于5G通信系统而言，其网络架构可融合多种网络，不仅包括WIFI网络及蜂窝网络，还包括与5G网络相匹配的多天线网络及无线传感器网络。由此，通过网络及设备连接，5G通信系统可统一管控整体网络的信息交互，并保证极快的传输速度及超低的时间延迟。

2.面向5G通信的射频关键技术

2.1大规模MIMO技术

所谓大规模MIMO技术，即是基站端远大于系统天线数，以满足客户实际需求。探析大规模MIMO技术受到重视的原因，就在于该技术独特的应用特性，其中就包括提升整体移动网络容量、规避通信中断及信号衰落等特性。简而言之，随着用户数量及天线数量的增加，移动用户之间的通讯会出现相交现象。通过大规模MIMO技术的应用，就可有效规避用户之间的通讯干扰，进而提升整体的移动网络容量。同时，随着基站天线数量的增长，通信过程中的缺陷将被弥补。由此，通过大规模MIMO技术的应用，移动用户之间就可规避通信中断及信号衰落现象。探析MIMO技术的应用优势，可从5G通信系统分辨率、信息传输系统波束集中、5G通信系统基本观点等方面分析[1]。其一，5G通信系统分辨率。对于5G通信系统而言，MIMO技术可提升该系统的分辨率，进而更深层次地开发利用空间维度资源，并提升时频资源利用效率。由此，对于运行企业而言，不仅可以节约互联网资源，还可降低建设成本。简而言之，在大规模MIMO技术体系下，可同时运行基站及空间自由度，并不需要加大基站密度及宽带传输效率。第二，信息传输系统波束集中。对于信息传输系统而言，MIMO技术可将该系统波束集中于有限空间之内，并规避外界电波的干扰。第三，5G通信系統基本观点。对于5G通信系统而言，MIMO技术的应用体现了5G通信技术的基本观点，具象体现于基站传输信号表示、移动接收信号表示、信息传输容量表示等。

2.2同频全双工技术

在5G通信系统建设中，由于需要大量频谱资源的支撑，应对频谱资源进行全面分析。在4G时代，探析频谱资源的挖掘方式，应包括FDD及TDD方式，但以上两种方式并不能提供大量的频谱资源，难以满足5G通信系统的建设需求。而同频全双工技术，就为大量频谱资源的挖掘提供了关键方式，由于该技术的挖掘性能较高，已经受到业界内的广泛重视。依托同频全双工技术，5G通信系统建设就具备了丰富而可靠的频谱资源，进而提升信息传输速率。然而，对于5G通信系统而言，现今同频双全工技术并未发挥出较好的积极作用，具象体现于同频段接收时形成了较大干扰。由此，为发挥同频双工技术的优势，相关研究人员提出了两种全新技术，即是模拟域自干扰技术、数字域自干扰消除技术[2]。所谓模拟域自干扰技术，探析该技术的技术原理，即是在射频电路中形成抵消信号，一旦自干扰信号较弱，就可产生良好的消除效果，反之会引起滞后问题。所谓数字域自干扰消除技术，探析该技术的技术原理，即是利用ADC采集同频双全工收发机信号，并依托消除算法，对自干扰信号的影响进行排除。除此之外，通过ADC，可将自干扰信号转让至模拟域中，随之结合射频调质与自干扰消除技术，对干扰信号进行消除。相较于模拟域自干扰技术，数字域自干扰消除技术可从多个层面抵消自干扰信号，且该技术应用具有较高的便捷性及有效性。然而，探析数字域自干扰消除技术的应用现状，尚且存在一定的局限性。例如，在消除效果层面，发射通道会对消除效果产生影响。由此，对于自干扰问题，尚且存在技术难点。为保证同频双全工技术的应用效果，相关研究人员应致力于自干扰次消除技术的研究。

结论：

综上所述，为推动5G通信系统的应用，相关技术人员应加大射频关键技术的研究力度。经过以上分析可得，对于MIMO技术的研究，应注重发挥该技术在空间维度资源开发利用、规避外界电波干扰等方面的作用，并促进MIMO技术与5G通信技术的融合应用；为保证频谱资源的挖掘数量及质量，相关研究人员应推动同频全双工技术的应用，并加大自干扰消除技术的研发力度，致力于完善模拟域自干扰技术及数字域自干扰消除技术。

参考文献：

[1]俞森吉.面向5G通信的射频关键技术探讨[J].无线互联科技，2018，15（14）：12-13.

[2]陈河.面向5G通信的射频关键技术探究[J].通讯世界，2018（03）：65-66.