5G通信大规模天线无线传输技术分析

张少东

【摘要】    随着5G通信技术建设发展，实现了无线传输网络的突破与创新，尤其是5G通信大规模无线传输技术的快速发展，对于提升5G通信频率，降低能源消耗发挥重要作用。本文通过对5G通信大规模天线无线传输技术概念、意义等进行概述，对5G通信大规模天线无线传输技术进行了分析，希望能够为5G通信技术发展提供有效参考。

【关键词】    5G通信    大规模天线    无线传输技术

引言

随着现代科学技术发展，移动通信技术实现了飞速提升。当前，5G时代已经到来，引领通信领域进入新的技术变革。现阶段，我国5G通信网络布局实现了快速发展，但从整体来看，5G通信技术在社会应用中尚未实现广泛覆盖，发展处于初级阶段。大规模天线无线传输技术是通信技术中的重要组成，加强5G通信大规模天线无线传输技术发展，对于进一步提升通信传输效率，完善通信系统发展，提高通信安全便捷具有重要意義。

一、大规模天线无线传输技术概述

1.1 5G通信大规模天线无线传输技术概念

大规模天线无线传输技术是通信系统中的关键技术，同时也是5G通信技术的核心技术，其可以满足海量通信业务需求，如增强移动宽带搭建时对频谱的要求比较高应用大规模天线无线传输技术，能够大大削弱用户干扰和噪音，并且有效提升信号发生功率，从而实现能量效率的最大化。此外，提高峰值速率，则要求高频段大宽带，通过运用大规模天线无线传输技术，则可以实现赋形增益提高，为路径损耗提供充分补偿，从而实现高频段移动通信应用。

对于5G通信来说，重要基础是频谱效率，确保频谱频率的高质高效、安全稳定，才能保障数据传输的顺畅，因此，技术人员需要确保频谱频率波动的稳定性。技术人员通过对信道容量分析实现频谱频率变化的监控，从而实时掌握5G通信系统的各项参数，并根据其进行大规模天线无线传输网络的搭建。因此，提高信道容量分析效率，也是实现大规模天线无线传输网络建设的重要基础。

但是，在5G通信系统中，大规模天线无线传输技术应用具有效果好、难度大的特点，技术人员实现技术有效应用面临较大的困难。现阶段，5G通信技术研究人员仍需在信道容量分析方面日投入更多的精力，并通过关键核心技术的灵活运用提升容量分析工作的质量，从根本上保证信息频谱频率的稳定性。

1.2大规模天线的基本原理

大规模天线无线传输技术作为5G通信技术中的重要组成，其系统构成是十分复杂的，并且在系统实际运行过程中，需要各个系统构成形成协调与配合确保运行稳定。大规模天线运行基本原理是密集辐射阵中设计包括去耦装置，并且其构成中包括多个双极化辐射单元，需要确保横纵间距具有合理性;在系统运行过程中，通过天线射频通道，能够有效确保无线信号的收发是完整的，并且具有较强的科学性，借助收发单元功能，可以实现对射频通道RF信号的准确收发;通过耦合校准网络，可以有效评估系统中的电力，确保全部电路能够充分满足系统实际需求。总体来说，大规模天线无线传输技术就是收发无线信号，对频道接收机信号源进行处理，确保信号传输的连贯性。系统运行过程中，天线阵所发生的能量大多聚集在相对狭小的区域之内，因此随着天线使用数量的增加，会使得波束宽度随之缩小，因此需要利用复杂算法，进一步提高系统性能优化。

1.3大规模天线系统频谱效率理论

1.频谱效率理论分析

在通信系统中，大规模天线是系统关键组成，当前，随着社会快速发展，社会生产生活的通信需求不断提升，用户数量快速增加，使大规模天线技术瓶颈受到不断的冲击，在大规模天线系统中，信道信息获取成为系统关键难题之一。在系统运行中，应用大规模MIMO技术受到了上下行传输能耗效率与频谱效率的影响，再加上对其他各类影响因素的综合考虑，例如导频污染影响因素、信道估计影响因素等，可以实现对用户基站天线的个数和接收机技术存在什么样的关联进行一个基本的判定，同时，这些关联因素也会成为大规模MIMO频谱效率的干扰因素。

2.系统级频谱效率

随着5G通信技术研究发展，为有效解决相关问题，技术研究人员不断加深频谱效率的研究深度。在实际研究进行的过程中，为保障获得的研究结果是可靠的，通常会运用随机几何法进行研究。具体来说，通过对接收机信号干燥化，运用Shannon公式确保频谱效率计算的精确性。同时，在该项研究中，设置一定的假设前提，即是假设基站是服从Poisson分布的。在此基础之上，可以借助相关公式，并根据已经获得的信息，通过计算最终得到频谱效率数据。

现阶段，在研究系统级频谱效果的过程中，还有很多方法可以利用，例如，将基站位置信息假设为已知的信息，并且用户在小区中的分布是均匀的，这样一来，对其进行计算的过程中，主要的计算基础就成为了信道容量、用户期望值德国相关数据。

当前，5G通信技术的快速发展，进一步促进了5G通信大规模天线无线传输技术的广泛应用，相关研究领域学者针对这一问题的研究不断丰富，特别是对多天线系统容量理想值的研究，其规模与质量都不断提升，未来不断发展中，对非理想值的研究也将会受到巨大关注。

二、大规模天线对5G通信网络的意义

大规模天线技术是通信领域关键技术，其在移动通信网络中的应用，对于改进传传统技术的频谱效率不高发挥着重要的提升作用，进而使得通信网络频谱效率提升到一个更高的水平。在新型网络结构搭建完成的基础上，还可以实现频率资源的有效分配，提升其利用率，使得通信系统覆盖进一步扩大为更广阔范围，将系统能耗降至最低。通过大规模天线技术，还可以利用其MIMO系统发射与接收天线的多个端口，并以刺猬基础，有效扩展通信的时域，同时扩大其频域，使得通信域扩大至更大范围，空间资源的利用率自然也会随之进一步提高，并实现更合理的分配，以及提高频谱频率。在MIMO技术基础上，及时带宽不便，也可以大幅增加通信系统容量和频率利用率。因此，在发送与接收端口之间，存在较多的独立信道，进而使得系统的兼容性与可靠性得到大幅提升。

三、5G通信大规模天线无线传输技术分析

3.1导频技术

在移动通信系统中，保障信号传输稳定是通信顺畅的基础，而信号传输的稳定性受到参数信号设计的直接影响，而导频技术的运用则可以保障信号传输稳定。在4G通信系统中导频技术的应用主要有两种参考信号，分别是获取信号与调节数据。获取数据主要是对收集信道信号与信号质量测试，调节数据则是对数据进行调节，通过预编码实现导频，导频技术也是由此而来。5G通信技术相较于4G通信技术来说，其复杂性极大地提升，因此，导频技术应用变化也更加多样化，并且实现了快速发展，导频技术也逐步细化为正交导频技术与非正交导频技术，而正交导频技术又可分为正分、时分以及码分。实际应用过程中，不同正交导频技术的应用优势也各有不同，如在信号受干扰程度不高时，能够保障信号传输全过程的稳定。但是，正交导频技术应用的资金需求量较大，尤其是在大规模天线无线传输技术中的应用，需要的技术花费是非常大的。然而，5G通信大规模天线无线传输网络的建设是完善5G移动通信网络的关键，应用导频技术也是必要的。因此，在导频技术应用中不仅要保障技术的正常使用，同时也要对技术成本进行有效控制，而如何实现该目标是当前很多人关注的的焦点。通过运用非正交导频技术的运用即满足及技术的正常使用，同时也实现了技术成本的控制。非正交导频技术的创新研发，是针对5G大规模天线无线传输系统应用的一项专门技术，在技术应用中，通过相互叠加干扰，实现对数据资源利用效率的最大化，進而有效节约技术投入成本。

3.2信道估计技术

信道估计技术在5G通信系统中的作用主要是为了提高信号处理精准度。在5G通信大规模天线无线传输系统中，随着信号处理及通信传输效率的提升，通信网络数据处理压力也会随之增加，这就要求技术人员需要在充分保障数据处理与传输的精确度的基础上，实现对大规模复杂数据的快速理清与处理。应用信道估计技术，则能够有效保障数据处理精确度。5G通信系统实际运行中，可能会受导频污染的影响，导致信号数据计算精确度出现一定幅度的波动，出现计算误差的情况，甚至可能会影响数据传输处理稳定性。为了避免上述情况的出现，在5G通信系统中可以采用信道估计技术。信道估计技术的应用可以使其直接参与到通信系统中导频分配中，然后借助多重路径对通信系统中的延时进行实时预估。与此同时，通过多径分量提取实现延迟功率分配效率的提升，而延迟功率分布能够有效维护通信数据传输全过程的稳定性，并且保证最终数据计算的精确度和稳定性。如此，根据指定位置进行通信数据传输的过程中，可以有效避免导频污染情况的发生。

总而言之，提升5G通信大规模天线无线系统的建设质量，确保系统稳定运行，就必须要健全系统运行保护机制，提高运行效率。当前新兴通信技术发展进一步促进了5G通信发展，在信道估计技术应用中，确保计算结果的准确性，就需要相关技术人员根据通信系统实际要求，加强技术对比，为信道估计技术发展奠定基础。

四、总结

当前，我国5G通信技术在快速发展进程中，加速推进我国社会进入5G时代。虽然，我国的5G通信技术并没有全面覆盖，但5G已成为我国通信领域的核心技术，随着我国科技的不断发展，我们已经进入5G时代。而5G技术的普及离不开大规模无线传输技术，但是大规模无线技术在实际应用仍存在一些问题，这也是未来需要相关技术人员加大研究与创新力度，从而为5G技术发展提供重要助力。

参  考  文  献

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