5G 通信大规模天线无线传输技术分析

彭嘉陵，朱 楠

（中通服咨询设计研究院有限公司，四川 成都 610000）

0 引 言

在科学技术水平不断提升过程中，5G 通信网络技术得到了前所未有的发展。与以往的4G、3G 技术相比，5G 通信技术不仅实现了通信速率、稳定性的提升，而且在保障质量的基础上提升了频谱效率。为强化移动通信的稳定性和高效性能、与能耗更低的通信网络进行连接，加强5G 通信大规模天线无线传输技术的研究尤为必要。

1 大规模天线无线传输

以5G 基本频率为基础的5G 通信系统中，其频率直接关系着通信稳定性。如果频谱效率过低会造成频率波动增加，受到稳定性影响，5G 网络信号运行和接收均会受到干扰。与4G 技术相比，5G 网络的安全性和稳定性更高，其信号传输和运行也需要以稳定为背景。但是，大规模天线系统在运行中复杂性明显，信道电容分析难度较高，对容量系统展开评估时，要对基站阶段和用户分布进行分析，确保蜂窝系统的设计方案数据准确性得以提升。在大规模天线无线传输过程中，信道电容分析是关键的组成之一，科学的电容分析能保障频谱效率的稳定性，从而在5G 网络建设过程中为广大用户提供稳定的网络服务与帮助。

2 无线通信系统的无线网络技术类型

2.1 信道接入技术

无线传输覆盖系统中涉及较多设备节点，分布的形式较为多样，覆盖区域广阔。为保证低功率广域（Low-Power Wide-Area，LPWA）网络系统性能的稳定运转，应加强对通道接入技术的设计，按照预留信道接入技术调整共享无线信道方案。在应用预留信道接入技术时，应加强对无线信道资源的合理分配，目前主要涉及时分复用和频分复用。

2.2 网络智能技术

工程技术人员能够按照自组织网络技术拓展网络智能技术的功能，在调整网络自动化水平的过程中，大大实现对人力资源的节约，进一步推动了网络操作的稳定性发展。为实现5G 通信系统的平稳运转，保证数据传输速率，应在5G 通信大规模天线无线传输中发挥技术手段优势，从而在分析现有无线网络类型的同时有效拓展网络深度。

3 5G 网络大规模天线无线传输

3.1 传输信息技术

随着5G 网络大规模天线无线传输技术的发展,大部分通信信息技术的使用频率会随着用户人数的增加而增加，这可能会对技术创新带来一定的阻力。因此，为提高技术的使用效率，必须加强对导频的控制，并增加相应的资金投入，以便更好地管理信息传输。通过不断改进导频工艺技术，提升其现实的导频效率和应用性能，协调资金运行管控，遵守互异性原则，可以有效减少对天线系统的开发导频数量和信息技术阻碍，从而使资料得到利用，达到经济价值最优化。

3.2 5G 网络大规模传输技术

5G 网络大规模天线无线传输技术的发展，要求将多种信息技术融合到无线广播和介入信道的传送途径中，以便从理论上实现编码调节的目标，因此对接收到的消息通路实行及时的容量检测，以确保其能够满足要求。随着天线数量的增加，传输功能会受到影响，因此从各个角度来思考这一问题，并采用最大比例来整合信息资源，以降低上行和下行数据传输的复杂度。此外，信息技术的传播应该通过实地调研和现场人员调查，以充分整合周边资源，并做出合理的改变[1,2]。

3.3 系统资源技术

为更好地利用5G 网络的大规模天线无线传输技术，需要合理优化系统资源管理，有效配置各种资源，充分发挥系统资源优势，并逐渐设计一种简单的方案。在实际应用中，需要对多进多出（Multiple Input Multiple Output，MIMO）技术的空域资源配置状况加以剖析，从而降低技术处理难度，完成容量的最优化构建。系统的技术创新使信息技术能够做到统计信息和算法实现的相似性差别最小化，并逐渐提升其应用和传输性能，调整其分簇度量，以促进信息资源的合理分配。虽然目前的研究取得了一定的进展，但是仍需要根据实际状况进一步深入探讨和研究，以促使资源分配的合理设计，推进经济技术的可持续发展。

3.4 导频技术

5G 网络通信网络中导频技术分为2 类：一类是全向传输，能够有效提高信道质量；另一类是以全向传输的形式存在，能够节省大量的资源，同时也能够有效地检测信道质量。第2 类方法应该用来支持系统中的数据解调，在保证成本效益的前提下进行预传输。这种方法有正交导频和非正交导频2 种。正交导频够分为多种类型，包括时分、频分、码分和混合正交，而且能够用作参考信号选择，导频污染如图1 所示。

图1 导频污染

虽然4G 标准中的天线数量有限，但是在5G 通信中，应用导频技术的成本仍然是一个重要的挑战，因此不同技术的应用必须加以考虑，以降低成本，提高效率。非正交导频系统设计可能分成叠加式和多路复合式2 类。叠加式能够有效抑制特定扰动，进一步提高通道估算的精度，但会造成较大的导频影响，从而降低通道的稳定性和使用率。为了进一步提高效率和质量，现在广泛采用导频技术高效分离上行链路，从而降低设计成本。

3.5 核心技术

基于5G 通信技术的优势，能够更有效地利用广泛天线无线传输技术，从而实现接入信道与广播信号之间的高效互联，确保技术应用程序的可信度和安全性。由于5G 通信技术的发展，最大比率传输(Maximum Ratio Transmission，MRT）技术也在不断演进，它不仅能够确保通信知识的精确无误传递，而且还能保证通信安全可靠。因为因素的复杂化，大面积无线数据传输变得更加困难，所以经过合理地分配空间上的几个位置，才能有效地接收和传输信号，从而确保数据传输的质量和安全性[3,4]。

4 大规模天线技术标准

在现代科技引领下，相关行业应根据实际需求对大规模天线技术进行研究，目前其运行的技术标准涉及以下方面。

4.1 同步信道设计

5G 网络的大型天线无线传输技术中，同步信道是住宅内部信息传输的重要渠道，它可以使住宅初始选定、住宅同步、住宅查询以及住宅转换变得更为便捷和简单，并且可以通过创新大型天线技术来获得更多的覆盖。依据客户的各种情况，对同时通道的设计加以有效控制，并对其加以整体分析和设计，以提高住宅的信息传输效率和安全性[5]。同时，可以有效地管理居民小区的同步信号，通过不同位置的信息，完成居民小区客户的信息参数的专业化和技术方案的有效管理，从而大大提升同步信道的覆盖率，构成多条窄带波束，确保居民小区的信号全面覆盖。

4.2 控制信道设计

随着5G网络的大规模天线无线传输技术的发展，与长期演进（Long Term Evolution，LTE）相比，居民小区里面的用户可以更加多元化地利用小区的处理技术，通过监控信道的不同种类和场景，达到信息的全覆盖，并且可以不断地检测出新的资源使用管理特点，从而更好地体现居民小区里面用户信息管理的优势。该过程旨在通过不断创新技术，提高其复杂性和实效性，以满足用户的移动需求，并在居民小区里面进行角度相对监控，扩大监控指令的距离覆盖范围，同时提升通道赋性过程和各种数据通道传递效果。随着社会的发展，大规模天线技术已经成为监控信道设计的一种普遍方式，其中包含集中式铺设、分布式覆盖和高层住宅等。频段对天线系统的尺寸有着重要的指导作用，因此应根据不同的场景，合理调整频段，并采取有效的管控措施，以实现整体性的监督管理工作[6,7]。

4.3 多点协同传输

5G 网络的大规模天线无线传输技术要求多点协调，以满足实际情况的需求，通过统一转发、协作调节和动态点静默传递等方式完成，数据还能通过几个传送点完成传输，进而完成 信道状态信息（Channel State Information，CSI）进程的传递。由于统一设备（Unified Equipment，UE）控制系统的天线数量规模较大、波束狭窄，因此必须不断地调节发射角度消除干扰，以确保在同一时间点都可以接收多流数据，并降低其技术的干扰性。多天线信息理论为无线通信链路的传播提供了更多的可能性，通过依据实际情况选用更为多样化的信息技术，使用多种天线组合来进一步提高传输效率，进而提升系统的性能和安全可靠。信息系统的信道容量大大超越了传统的信息传输方式，多点协同技术的应用可以极大地提升系统的效率，为天线的数据传输管理工作带来更为可靠的技术支撑，从而提升其基础性应用发展前景。

5 结 论

随着5G 通信技术的发展，为了跟上时代的步伐，必须对现代科技背景下的5G 通信技术进行深入研究和探讨，在满足5G 全覆盖背景下，推动5G 大规模天线技术发展，准确掌握技术发展趋势与行业运行背景，最终在合理对策指导下推进现代技术的创新与发展。