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摘要：随着科学技术的发展，移动通信技术的研究已经开始向 5G 技术研究发起冲击，第五代移动通信系统是当前移动领域中的重点研究内容，世界各国为了占据移动通信技术领域的前位，开展了各项针对 5G 通信系统的研究。本文就第五代移动通信系统的有关射频关键技术进行介绍。
关键词：5G；移动通信；射频关键技术
5G通信技术是移动通信领域的一次变革，是在4G移动通信技术基础上发展起来的一种全新通信技术，相比于4G传输，5G的传输效率更高，其覆盖范围更广，而且传输延时和用户体验也比4G技术更高。在当前的移动通信网络中，各种业务和数据的传输基本都是通过无线传输方式实现的，5G通信技术的传输效率和传输质量都大大提升，能够满足未来大规模数据的传输。而且5G通信技术可以和其他的技术相互融合，实现无缝对接，从而进一步提高5G通信技术的应用水平。
1 5G通信技术优势
从当前5G通信技术的研究现状可以看出，5G通信技术的优势十分突出，（1）5G通信系统可以实现交互和协作。对于5G通信系统而言，由于技术水平有了很大提升，因此可以实现多点和多用户协作，多点和多用户协作的网络组织是5G通信系统独特的优势，与其他的通信系统相比，其优势十分明显，这也使得网络组织系统的整性能的提升成为可能。（2）5G通信系统应用了较多的高端频谱，使得业务数据和信息资源的传输效率更高，传播速度更快，但是高端频谱的穿透能力有限，因此还是需要有线和无线的组合，两种技术实现互补，提高移动通信效率。
5G通信系统中，网络架构是一个十分重要的方面，5G网络将多种网络进行融合，不仅仅包括了原来的蜂窝网络、Wi Fi网络，进一步扩了大相互匹配的大规模多天线网络无线传感器网络，5G通信系统将这些网络和设备都连接起来，进行统一管控，以超快的速度以及超低的时间延迟对整个网络中的信息交互进行控制。4G通信向5G通信的转换，将成为移动通信领域的一次全面变革。当前国内外对5G通信技术的研究都越来越深入。
2面向 5G 通信的射频关键技术分析
2.1 大规模 MIMO 技术
大规模 MIMO 技术又称多天线技术，目前已经广泛应用到各种无线通信系统中，比如 WIFI、LTE 等。从理论上来讲，天线越多通信系统频谱效率、传输速率和可靠性就越高，在大规模 MIMO 技术中需要在一个基站中配置大量的天线，这些天线可以由一些价格低廉低功耗的天线组件实现，为大规模 MIMO 技术降低成本。将数量庞大的天线配置在一个基站中的优势是可进一步开发空间维度资源提高 5G 通信的频谱效率，将通信波束集中在规划范围内以减少不同小区或地方的干扰，大幅度降低通信发射功率，提高 5G 通信的功率效率，而且天线的数量越庞大通信的线性编码、检测越优。大规模 MIMO 技术的优势为 5G 通信实现高频段移动通信提供了广阔前景，为 5G 数倍提升无线频谱效率、增大网络覆盖面积、增大通信系统容量，并且能够帮助通信运营商最大可能的利用已有站址及频谱资源。下图为我国中国移动、中国联通和中国电信关于 5G 的 LTE 频谱分配图。
2.2毫米波频段移动通信技术
在未来 5G 系统中，要求系统能够支持更多的频谱资源，特别是速度快、容量大的频谱资源。现阶段，4G 通信系统的通信速率虽然已经得到大幅提升，但是也出现了各种各样的问题，比如由于通信网络中具有较多的频谱资源，因此在通信高負荷阶段，常常出现数据堵塞现象，而这一问题正是 5G 通信系统必要解决的首要问题。在未来的 5G 通信系统中，毫米波段频移动技术将会提供更多的频谱资源。目前，世界各国正在积极推动毫米波段移动通信技术的研究，其中韩国三星公司便利用该技术展开通信试验，试验在距离 2km 的距离上实现速度高达 1.056GBPA 的文件传输，这是一项重大突破。
毫米波频段移动通信技术还需要注意以下几点问题：①现阶段毫米波频段移动通信技术已经不适合再采用接头方式，为了能够有效提升连接效果，就必须要求在设计过程中实现毫米波前端天线的一体化。②毫米波前端中无线网的设计过程与具体实现环节都非常，而且其波长较小，因此需要积极将毫米波频段与中频子系统相分离，进而有效提升通信系统的稳定性。
2.3 同频全双工通信技术
2.3.1 同频全双工通信技术概述
通过前文对 5G 通信技术介绍，能够了解到 5G 通信射频的关键技术之一就是同频全双工通信技术，这个技术主要是用来对频谱资源进行挖掘，争取为 5G 通信提供更多的频谱利用资源。传统的移动通信技术之中，有关于频谱资源的挖掘采用的是 TDD 或者 FDD 双工方式，这种传统的挖掘频谱资源的技术方式并不能满足当前的第五代移动通信系统，因此刺激了同频全双工通信技术的诞生。
5G 移动通信技术研究中主要是对无线通信技术进行了发展和完善，在过去的十几年研究中，无线通信系统的研究取得了重大的进步，不过当前的无线通信系统明显还不能满足人们日益增长的数据信息获取需求，网络堵塞的形成与频谱稀缺存在着直接的联系，所以在第五代移动通信系统中主要使用了同频全双工通信技术，使用这项技术可以更好的挖掘出频谱资源，提高网络数据速率，满足人们爆炸式的信息需求。
在研究无线通信系统中，同频全双工通信技术的使用方式是利用同频段同时收发，这样可以将无线频谱资源的利用率成倍提高，加快了无线通信网络的通信速度，能够促进移动通信系统发挥巨大的作用。目前同频全双工通信技术在使用过程中还存在问题，没能完全发挥出这项技术对 5G 通信的促进作用，主要的问题表现在当开启同频段同时收发功能时，技术本身会产生较大的自干扰，自干扰问题的解决也成为了同频全双工通信技术主要攻克的方面。为了降低和消除同频全双工通信技术自干扰问题，目前有关的实验研究采用了射频域自干扰抵消的方式，还有的是研究利用天线抵消技术手段，除此之外还有利用数字域自干扰抵消方式。
2.3.2 同频全双工自干扰抵消技术
模拟域自干扰消除技术的主要消除方式采取的是在射频电路中生成与同频全双工通信技术的自干扰信号相反的应对信号，以此来对自干扰信号进行抵消。模拟域自干扰消除技术在遇到复杂自干扰信号时，一般都会出现滞后甚至难以抵消的情况，尤其是当无线通信网络中使用了多个同频双全工收发机时，生成的自干扰信号非常多，会从不同路径形成干扰，增强自干扰的效果，遇到这种情况使用模拟域自干扰消除技术也难易消除产生的自干扰信号。
数字域自干扰消除技术的主要消除方式采取的是利用ADC 采取同频双全工收发机接收端的信号，然后利用数字域中的有效消除算法，对采样的信号进行抵消；或者是利用 ADC把将要抵消的信号转入模拟域中，然后利用模拟域自干扰消除技术并配合射频调制实现抵消自干扰信号。相比模拟域自干扰消除技术而言，数字域自干扰消除技术具有更为灵活的特点，可以从不同的方面进行自干扰信号的消除，以上的两种方法都是数字域自干扰消除技术可以采取的措施，不过数字域自干扰消除技术也存在一定的限制，会受到发射通道、自干扰通道等因素的影响，当遇到发射通道、自干扰通道在内的各种影响因素时，数字域自干扰消除技术也无法实现抵消自干扰信号。
3结语
伴随着社会的进步、科技的发展，人们对移动通信技术的要求也越来越高。5G移动通信技术的出现不仅符合移动通信技术的发展规律，同时与4G移动通信技术相比，其在覆盖性能、系统安全、传输延时、用户体验等诸多方面都有着显著的提高。本文在对同频全双工通信技术以及毫米波频段移动通信技术展开相应介绍及探究的同时，也对同频全双工自干扰抵消技术、毫米波频段移动通信系统方案进行了深入分析，希望能借此对5G移动通信技术的开发与发展给予一定助益。
参考文献：
[1]5G发展推动射频技术革命[N]. 人民邮电，2017-08-03（007）.
[2]华虹宏力射频技术助力未来通讯[J].集成电路应用，2017，34（07）：57
关键词：5G；移动通信；射频关键技术
5G通信技术是移动通信领域的一次变革，是在4G移动通信技术基础上发展起来的一种全新通信技术，相比于4G传输，5G的传输效率更高，其覆盖范围更广，而且传输延时和用户体验也比4G技术更高。在当前的移动通信网络中，各种业务和数据的传输基本都是通过无线传输方式实现的，5G通信技术的传输效率和传输质量都大大提升，能够满足未来大规模数据的传输。而且5G通信技术可以和其他的技术相互融合，实现无缝对接，从而进一步提高5G通信技术的应用水平。
1 5G通信技术优势
从当前5G通信技术的研究现状可以看出，5G通信技术的优势十分突出，（1）5G通信系统可以实现交互和协作。对于5G通信系统而言，由于技术水平有了很大提升，因此可以实现多点和多用户协作，多点和多用户协作的网络组织是5G通信系统独特的优势，与其他的通信系统相比，其优势十分明显，这也使得网络组织系统的整性能的提升成为可能。（2）5G通信系统应用了较多的高端频谱，使得业务数据和信息资源的传输效率更高，传播速度更快，但是高端频谱的穿透能力有限，因此还是需要有线和无线的组合，两种技术实现互补，提高移动通信效率。
5G通信系统中，网络架构是一个十分重要的方面，5G网络将多种网络进行融合，不仅仅包括了原来的蜂窝网络、Wi Fi网络，进一步扩了大相互匹配的大规模多天线网络无线传感器网络，5G通信系统将这些网络和设备都连接起来，进行统一管控，以超快的速度以及超低的时间延迟对整个网络中的信息交互进行控制。4G通信向5G通信的转换，将成为移动通信领域的一次全面变革。当前国内外对5G通信技术的研究都越来越深入。
2面向 5G 通信的射频关键技术分析
2.1 大规模 MIMO 技术
大规模 MIMO 技术又称多天线技术，目前已经广泛应用到各种无线通信系统中，比如 WIFI、LTE 等。从理论上来讲，天线越多通信系统频谱效率、传输速率和可靠性就越高，在大规模 MIMO 技术中需要在一个基站中配置大量的天线，这些天线可以由一些价格低廉低功耗的天线组件实现，为大规模 MIMO 技术降低成本。将数量庞大的天线配置在一个基站中的优势是可进一步开发空间维度资源提高 5G 通信的频谱效率，将通信波束集中在规划范围内以减少不同小区或地方的干扰，大幅度降低通信发射功率，提高 5G 通信的功率效率，而且天线的数量越庞大通信的线性编码、检测越优。大规模 MIMO 技术的优势为 5G 通信实现高频段移动通信提供了广阔前景，为 5G 数倍提升无线频谱效率、增大网络覆盖面积、增大通信系统容量，并且能够帮助通信运营商最大可能的利用已有站址及频谱资源。下图为我国中国移动、中国联通和中国电信关于 5G 的 LTE 频谱分配图。
2.2毫米波频段移动通信技术
在未来 5G 系统中，要求系统能够支持更多的频谱资源，特别是速度快、容量大的频谱资源。现阶段，4G 通信系统的通信速率虽然已经得到大幅提升，但是也出现了各种各样的问题，比如由于通信网络中具有较多的频谱资源，因此在通信高負荷阶段，常常出现数据堵塞现象，而这一问题正是 5G 通信系统必要解决的首要问题。在未来的 5G 通信系统中，毫米波段频移动技术将会提供更多的频谱资源。目前，世界各国正在积极推动毫米波段移动通信技术的研究，其中韩国三星公司便利用该技术展开通信试验，试验在距离 2km 的距离上实现速度高达 1.056GBPA 的文件传输，这是一项重大突破。
毫米波频段移动通信技术还需要注意以下几点问题：①现阶段毫米波频段移动通信技术已经不适合再采用接头方式，为了能够有效提升连接效果，就必须要求在设计过程中实现毫米波前端天线的一体化。②毫米波前端中无线网的设计过程与具体实现环节都非常，而且其波长较小，因此需要积极将毫米波频段与中频子系统相分离，进而有效提升通信系统的稳定性。
2.3 同频全双工通信技术
2.3.1 同频全双工通信技术概述
通过前文对 5G 通信技术介绍，能够了解到 5G 通信射频的关键技术之一就是同频全双工通信技术，这个技术主要是用来对频谱资源进行挖掘，争取为 5G 通信提供更多的频谱利用资源。传统的移动通信技术之中，有关于频谱资源的挖掘采用的是 TDD 或者 FDD 双工方式，这种传统的挖掘频谱资源的技术方式并不能满足当前的第五代移动通信系统，因此刺激了同频全双工通信技术的诞生。
5G 移动通信技术研究中主要是对无线通信技术进行了发展和完善，在过去的十几年研究中，无线通信系统的研究取得了重大的进步，不过当前的无线通信系统明显还不能满足人们日益增长的数据信息获取需求，网络堵塞的形成与频谱稀缺存在着直接的联系，所以在第五代移动通信系统中主要使用了同频全双工通信技术，使用这项技术可以更好的挖掘出频谱资源，提高网络数据速率，满足人们爆炸式的信息需求。
在研究无线通信系统中，同频全双工通信技术的使用方式是利用同频段同时收发，这样可以将无线频谱资源的利用率成倍提高，加快了无线通信网络的通信速度，能够促进移动通信系统发挥巨大的作用。目前同频全双工通信技术在使用过程中还存在问题，没能完全发挥出这项技术对 5G 通信的促进作用，主要的问题表现在当开启同频段同时收发功能时，技术本身会产生较大的自干扰，自干扰问题的解决也成为了同频全双工通信技术主要攻克的方面。为了降低和消除同频全双工通信技术自干扰问题，目前有关的实验研究采用了射频域自干扰抵消的方式，还有的是研究利用天线抵消技术手段，除此之外还有利用数字域自干扰抵消方式。
2.3.2 同频全双工自干扰抵消技术
模拟域自干扰消除技术的主要消除方式采取的是在射频电路中生成与同频全双工通信技术的自干扰信号相反的应对信号，以此来对自干扰信号进行抵消。模拟域自干扰消除技术在遇到复杂自干扰信号时，一般都会出现滞后甚至难以抵消的情况，尤其是当无线通信网络中使用了多个同频双全工收发机时，生成的自干扰信号非常多，会从不同路径形成干扰，增强自干扰的效果，遇到这种情况使用模拟域自干扰消除技术也难易消除产生的自干扰信号。
数字域自干扰消除技术的主要消除方式采取的是利用ADC 采取同频双全工收发机接收端的信号，然后利用数字域中的有效消除算法，对采样的信号进行抵消；或者是利用 ADC把将要抵消的信号转入模拟域中，然后利用模拟域自干扰消除技术并配合射频调制实现抵消自干扰信号。相比模拟域自干扰消除技术而言，数字域自干扰消除技术具有更为灵活的特点，可以从不同的方面进行自干扰信号的消除，以上的两种方法都是数字域自干扰消除技术可以采取的措施，不过数字域自干扰消除技术也存在一定的限制，会受到发射通道、自干扰通道等因素的影响，当遇到发射通道、自干扰通道在内的各种影响因素时，数字域自干扰消除技术也无法实现抵消自干扰信号。
3结语
伴随着社会的进步、科技的发展，人们对移动通信技术的要求也越来越高。5G移动通信技术的出现不仅符合移动通信技术的发展规律，同时与4G移动通信技术相比，其在覆盖性能、系统安全、传输延时、用户体验等诸多方面都有着显著的提高。本文在对同频全双工通信技术以及毫米波频段移动通信技术展开相应介绍及探究的同时，也对同频全双工自干扰抵消技术、毫米波频段移动通信系统方案进行了深入分析，希望能借此对5G移动通信技术的开发与发展给予一定助益。
参考文献：
[1]5G发展推动射频技术革命[N]. 人民邮电，2017-08-03（007）.
[2]华虹宏力射频技术助力未来通讯[J].集成电路应用，2017，34（07）：57