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物理层和通信论文范文

摘要：经济社会的飞速发展推进了无线通信网络技术的不断进步,使得信息传输的速度和质量越来越高,极大便利了人们的工作和生活.当前我国5G通信网络的建设步伐也在逐步加快,计划在2020年后进行5G无线通信网络的全面覆盖,5G通信网络能够使得信息传输进一步加快,满足更多用户更高的通信要求,提升用户体验,但是在建设过程中我们还有很多关键技术需要突破,加强对毫米波通信、大规模MIMO技术等的研究探讨,加速推动我国5G无线通信网络的建设实现.随着社会不断地进步和发展,我国正在努力研究5G无线通信技术,并计划在最短的时间里这种无线通信技术能全面地普及.本文对5G无线通信网络物理层关键技术进行了分析,希望通过本文的分析能够促进我国通信技术的发展,并且为其提供一些宝贵的建议.

关键词：5G无线通信;物理层技术;分析

引言：

现代信息技术的广泛应用推进了我国无线通信领域的繁荣发展,无线通信技术更新换代速度越来越快,当前4G无线通信已经得到了广泛的普及,有效提高了信息传输的速度和效率,已成为我国经济社会发展新的推动力.随着人们对无线通信技术越来越高的要求,我国正加大投入研究5G通信技术,深入探究5G无线通信网络的建设和应用,现阶段我国5G无线通信网络建设中,物理层方面的技术难题还比较多,所以必须要着重加强对物理层关键技术的分析.

一 5G无线通信网络构建的意义

1、提高频谱资源利用率

从频谱资源的利用中能够看出,无线通信网络中的频谱资源过度的集中,这在不仅会影响信息传递的速率,还能对传递信息的整体质量产生影响.在4G无线通信网络建立之后,为了提高传递信息的速度,不断地增加频谱资源的使用量.然而,在5G无线通信网络中,就可以实现对频谱资源进行有效地利用.

2、扩展系统的容量

信息技术和网络技术的发展,促进了大数据时代的到来,在大数据时代,人们日常生活和工作中都会面临海量的信息资源,信息数量种类呈爆发式增长,而且随着时间的不断推移,信息资源数量会逐步剧增,这对无线通信网络的系统容量提出了巨大的挑战.5G无线通信网络在构建之后,系统的容量会显著增多,系统中能够容纳更多的数据和信息,这样才能够提高人们信息数据传输的稳定性和质量,对于信息传输速度的提升也有着积极的影响.

3、优化用户体验

网络通信技术的发展和应用,改变了人的生活方式,丰富了人们的日常.5G网络通信技术与4G网络技术相比,给用户提供了一个更加高效、流畅、便捷和稳定的无线互联网环境,不仅有效保证了技术的先先进行,更加重视用户随时随地体验.

二 5G无线通信网络的主要特点

5G无线通信网络具有以下四个方面的特点：

（1）会使用更高的频谱资源.在当前4G频谱资源的使用中,已经出现了严重短缺的现象,未来5G移动通信能更好地解决这一问题,并对其进行更好地使用.

（2）具有更大的系统容量.伴随着互联网络技术的发展,计算机的容量将会进一步地扩大,预计在未来的几年时间里,数据量会出现呈千倍增长的局势,用户所使用的计算机速率也需要极大程度上的提高,这就对5G无线通信网络带来了一定的挑战,使其必须具有更大的系统容量.

（3）更加注重用户的体验.用户对数据的传输速率需求会持续不断地增长,但当其能够满足用户处理相关数据的需要时,就会格外注重用户的体验.在安全、稳定的无线网络环境中,注重用户的体验会成为5G无线通信网络发展的方向之一.

（4）较低的能量损耗.在我國,能量的损耗成为了急需解决的重要问题,它不仅对环境造成一定的影响,还会威胁着人类的发展.

为此,5G无线通信网络会向着绿色通信的方向发展,并且在此基础上将能量的损耗降到最低

三 5G无线通信网络物理层关键技术

1、毫米波通信技术

（1）路径损耗

发射功率的敷设扩散以及信道对传输的影响作用是导致路径损耗的主要原因.这也是无线通信技术中不可避免的问题,遇到干扰、噪声以及其他信号的影响都会造成一定程度的损耗情况,除此之外,信号的自身情况也会造成一定的损耗.研究表明,频率越高,损耗越严重,这就意味着相对于其他波段,毫米波的损耗情况更严重,这也是毫米波研究过程中的一个困难.在实际中,在高频段通过使用大规模的接受发射天线,可以对能量进行一定的聚集,获得较好的增益情况,进而改善毫米波损耗过大的情况.

（2）建筑物穿透损耗

任何的信号在发射的过程中,都会由于发射功率辐射扩散和信道传播特性,造成路径损耗,该问题是无法彻底根除的,而且在传输的过程中,还很容易受到其他因素的干扰,导致信号出现二次损耗.但是经过研究表明,在一定的传播距离内,频率越高,损耗越大,所以毫米波通信技术在应用的过程中,需要在高频段应用大规模接收发射天线,进行波束成形,尽量进行能量的集中,减少由辐射扩散造成的损耗.信号在穿透建筑物的过程中,必然会受到损耗,而毫米波在穿透建筑物的过程中,损耗会更大,使得室内的信号变弱,该问题是急需解决的重要问题.

（3）雨衰

对传播特性的研究也是毫米波研究的重要内容,其中雨衰作为一个重要因素不得不提.雨衰能够对无线系统的传播路径长度进行影响,进而使信号的可靠性下降,这样就会对高频段的微波链路造成一定的限制.随着雨量的增大,对毫米波系统的干扰效果会越来越明显.其中雨滴的作用还会使信号发生散射,使信号的质量严重下降.

2、大规模MIMO技术

大规模MIMO通信网是为进一步增加频谱利用率和系统的覆盖率,并能提高单位比特能耗利用率.MIMO技术初期的发展以单点对单点为主,但随着用户对通信系统的通信容量需求的不断提升,MIMO技术将朝着多用户的方向发展,具体实施的技术方案是将多根天线置于发射端和接收端,通过加大了对发射功率的复用和通信带宽的复用让无线通信系统的性能更为完善,这种技术方案可以满足现有时频资源下,最大化空间的分集增益、空间的多路复用增益和空间阵列增益,以此来对系统的容量和通信链路的可靠性进行提升,最终的使得整个通信系统的数据速率和能源效率的最大化.

3G、LTF、Wi-Fi技术等都属于MIMO技术,但这种传统的MIMO技术在利用的过程中,不仅硬件和信号处理复杂度出现了增加的现象,且能量消耗也存在一定的问题.尤其是随着移动互联网信息技术的进一步发展,传统的MIMO技术已经无法满足人们对图片、视频等高需求;在这种情况下,大规模的MIMO技术营运而生.

结束语：

经济社会的飞速发展推进了无线通信网络技术的不断进步,使得信息传输的速度和质量越来越高,极大便利了人们的工作和生活.当前我国5G通信网络的建设步伐也在逐步加快,计划在2020年后进行5G无线通信网络的全面覆盖,5G通信网络能够使得信息传输进一步加快,满足更多用户更高的通信要求,提升用户体验,但是在建设过程中我们还有很多关键技术需要突破,加强对毫米波通信、大规模MIMO技术等的研究探讨,加速推动我国5G无线通信网络的建设实现.

参考文献：

[1]基于面向5G无线通信系统的关键技术探讨[J].刘馨.数字通信世界.2019（04）

[2]5G无线通信网络物理层重点技术[J].沙尼亚·阿不都吉里.信息与电脑（理论版）.2019（02

该文结束语：上文是一篇适合不知如何写关键技术方面的大学硕士和本科毕业论文的毕业生以及可作为关于物理层和通信论文开题报告和相关职称论文课题写作参考文献资料.

物理层和通信引用文献: