蜂窝结构和5G无线通信网络关键技术研究
（410005 中国移动通信集团设计院有限公司湖南分公司 湖南 长沙）
【摘 要】以蜂窝结构和5G无线通信网络关键技术为讨论对象，分析了5G无线通信网络的蜂窝结构，结合了5G无线通信网络应用的关键技术，阐述了5G无线通信网络在现代化社会中的重要性，实现了在传统通信技术的基础上对传输速度、传输质量以及系统服务性能进行了全方位的优化，保障了通信的稳定性，为国民提供更优质的通信服务。
【关键词】蜂窝结构；5G无线通信网络；关键技术；分析5G的无线通信网络建立在全新的技术手段，完善了4G通信技术存在的硬性缺点，保证了无线通信的稳定性、高效性的同时，对通信网络的容量有了全面的拓展的同时，为通信领域服务提供了智能化、信息化以及高效化的发展。此外，大数据技术为多个领域提供了信息化的变革，在完善传统生活形式上丰富了人们的生活。4G通信技术在大数据传输中，仍存在一定薄弱环节，而在无线通信网络中引入5G手段作为支撑时，传输的稳定性、高效性得到了全面的升级，实现了可高效化传播音频信息、图片等数据的交互目的。
一、蜂窝结构
移动通信经营者对信号频率进行了限定，将其固定在某一频段，这种方式虽然有着良好的稳定性，但无法满足频谱增加的需求，限制了通信总体容量的同时，为后续升级带来了一定的影响。蜂窝技术是一种全新的技术手段，在移动通信中运用蜂窝结构，通过无线通道达到网络设备连接终端的目的。传统的小区结构是一个室外基站位于移动用心小区的中坚。室内与户外的基站通信信号则穿过建筑物墙壁，信号穿透造成了较高的损耗，导致了数据数量、频谱速率以及能量效率的降低 [1] 。为了满足5G无线通信网络要求，通信人员对蜂窝结构的设计进行了全方位的调整。5G蜂窝结构的设计中心为室内与户外场景进行区分，逐渐形成异构的多网融合网络。在应用的过程中可以容纳多样的日常生活场景，降低了穿透损耗的同时，提高了信号的稳定性 [2] 。
二、关键技术
（一）大规模MIMO
大规模MIMO是5G无线通信物理层中较为核心的技术，通过发射端与接收端设置了多个发射天线与接收天线，实现了信号可以在多个发射装置与接收装置间传输，以信号多收多发的形式，在不加强频谱资源、天线发射功率的情况下，大幅度提高了信道容量、接收端天线的功率，充分利用了空间的资源，对通信质量进行了全面提升。大规模MIMO技术是从传统MIMO技术中演化形成，通过扩展与延伸，为5G无线通信网络提供了可靠的技术支持。MIMO技术在4G网络时代中，已然被广泛应用，3G，LTF，WIFI都属于MIMO技术，在4G网络时代中，MIMO技术最多支持8个天线，而在5G无线通信网络时代下，通过波束赋形达到了数十到数百天线，实现了单用户与多用户的空分复用，将频谱效率提升到5-10倍。此外，信息化社会的变革，传统的MIMO技术已经无法满足图片以及视频等多元化通信需求。大规模MIMO技术实现了对频谱效率进一步的提高的同时，对系统覆盖的范围全面增加，提升了单位比特能耗的使用率。大规模MIMO技术主要应用于高频段视频，同时也会成为未来的主要研究方向，实现了3GHz以下的信道资源丰富性的同时，解决了通信资源短缺的重要问题。
（二）无线传输技术
现代化社会的变革，智能终端设备的不断陈新，为无线传输技术提供了广泛的应用场景。4G无线通信网络时代下的无线传输技术受到了社会各界的认可，加之物联网、信息化技术的发展，无线传输技术仍是5G无线通信网络中的关键技术。在5G无线通信系统中，支持了高速移动信号的同步、覆盖，实现了5G信号在智能终端上进行数据接收、发送。
（三）绿色通信
5G无线通信网络系统的设计中，充分考虑到了能耗现象，最大限度减少了能源问题，实现了通信领域的绿色化发展。减少能耗问题时现阶段网络运营商较为迫切的解决问题之一。减少网络消耗的同时，会降低二氧化碳的排放量。5G无线通信网络技术中，应用VLC技术技术，减少了能耗的同时，推进了通信领域的全新格局。在VCL系统中，灯泡消耗的能量较比传统RF的等价传送数据消耗能量减少了许多。
（四）毫米波技术
毫米波技术是通信方式中稳定性较高的传输技术，其传输方式具有良好的渗透性、保密性，高效率的传输质量、传输速度为5G无线通信网络高效化传输提供了有力的支撑。现阶段我国无线通信频道集中在3000MHz-3GHz，但是该频道以外的3-300GHz毫米波的使用率较低。5G通信技术打破了传统无线通信频段，全面集中于毫米波频道的开发与使用，以此实现高质量网络传输效率、传输质量。
三、结论
5G无线通信网络的核心主要通过网络技术构成，技术层面性能影响到了整个5G无线通信网络。现阶段5G通信无线通信的技术已融入到多个领域，通过以上的技术可以对网络通信的各项基本功能实现优化，保障了5G通信无线通信的输出传输效率、传输质量的同时，规避4G无线通信网络时代存在的问题，更好地为人们提供高质量的通信服务。
参考文献：
[1]汪黎.蜂窝结构与5G无线通信网络关键技术探讨[J].通信电源技术,2019,36(07):180-181
[2]朱明.蜂窝结构与5G无线通信网络关键技术探讨[J].数字通信世界,2019(02):45+47
作者简介：
刘馨（1985.06-）女，汉族，籍贯：邵阳武冈，学历：本科，当前职称：助理工程师。
