摘要：对于物理层关键技术应用中存在的难点问题和干扰因素，一些技术团队也能对问题产生的原因进行及时分析，并结合无线通信网络运行原理来制定出具有针对性的解决方案，为技术利用价值的提升带来更多可能。本文主要分析基于5G无线通信网络的物理层关键技术研究。

关键词：无线通信网络;物理层;关键技术

引言

无线通信网络在现阶段的社会发展中扮演着重要角色，与数据信息的快速传输、网络服务的拓展以及人们的工作生活等都有着密切联系。因此，对物理层关键技术进行进一步分析，对5G无线通信网络的可持续运行有积极影响。

1、5G无线网络通信技术简要分析

5G无线网络通信技术也是第五代移动通信网络技术，在实际的5G无线网络通信技术应用过程中其具有超高速率、超大连接、超低时延等特点。5G无线网络技术也具有良好的技术性能。5G网络将提供20倍于LTE的小区容量，10倍的用户体验，十分之一的空口时延。在当前社会发展过程中，网络技术以及通信技术是当前技术发展前沿技术，对于未来社会的发展也有非常重要的作用，并且在实际的技术应用中，需要对其技术设计进行控制，最大程度上提升无线网络通信技术应用更有效果。所以，在当前各国技术发展过程中，都将5G无线网络通信技术作为核心技术发展。并且其技术发展应用过程中，还需要对其技术进行革新研发。在实际的技术应用过程中，主要针对其物理层进行设计分析，最大程度上提升网络层技术设计效果。

2、5G无线通信网络物理层关键技术的类型

2.1MIMO无线信息技术

MIMO技术具有较强的时效性与实用性特点，能够在无线通信网络中发挥出良好的作用。但是在5G网络的不断推广下，落后的MIMO技术已经难以在多元化的无线通信环境中被得到认可，需要对技术的应用形式与原理等进行创新升级，而大规模MIMO技术就是改进后的产物。与原始技术相比，新型MIMO技术不仅能使系统容量得到最大程度上的提升，在实际应用中也简化了更新用户端的流程，有利于实现系统资源的合理配置。但大规模MIMO技术也有一定弊端，如系统天线数量会因技术创新影响而有所增加，若在设置天线线路时没有对其进行科学规划，那么无线通信网络系统在运行期间，便可能出现信号不稳定或信号传输不到位等问题，不利于关键技术的合理应用。由于不同用户对无线通信网络的要求有较大差异，通常情况下，很多无线通信工作需要处在频段较低状态中得以完成，使得低频段出现超负荷情况，给网络信号的传输与接收造成了很大负担。

2.2毫米波通信

毫米波通信主要指的是依靠毫米波的方式完成通信工作的方案，这是一类十分具有代表性的方法，在大范围烟雾的穿透、高机密传递以及高质量传输方面有着许多优势。一般来说，之所以会有路径损耗的情况，主要是因为在传输的过程中出现了信号扩散的情况，同时信号也受到外部环境的影响。此外，干扰也会让信号丢失，在穿过建筑物的时候，能量会在一定程度上发生损失。当波形处于高段或者中段的时候，若要穿过部分障碍物，往往需要耗掉特别多的能量，传播距离也会受到限制。在传输的时候，大量能量出现丢失，可能造成毫米波穿过建筑物之后，信号质量全面下降，甚至可能造成无法获取的情况。当一些低频信号穿越的时候，完成了穿透和反射，相比其他频段，能量损失自然相对更低。

2.3高频段的应用

伴随移动通信网络的快速发展，4G通信系统的频段低于3GHz，网络用户的数量正在持续增加。若频带低于3GHz，网络会不堪重负。而在5G技术快速发展的今天，依靠在高频带里面应用大范围MIMO，能够基于3GHz的状态之下，提供各种各样不同的信息资源，同时还能解决早期一些高频带中的问题，防止资源发生短缺的情况。

3、强化5G无线通信网络物理层关键技术的对策

3.1完善无线通信传输速率

虽然无线通信网络能为人们的信息生活和工作提供多重便利，但在网络环境的不断变化与用户数量的逐渐增加下，信号传输速率不仅会因信道资源的局限性而存在被干扰问题，若网络覆盖范围难以达到标准要求，还可能给无线通信安全埋下隐患，影响最终服务质量。所以技术团队要以灵活、长远的眼光来对信号传输速率进行阶段性完善，充分发挥物理层关键技术的利用价值，使网络环境与无线通信之间得到良性循环。由于无线通信服务被广泛应用在很多领域，因此在强化系统信号传输速率前，技术人员要先对无线通信的应用目的与方向有所明确，并结合实际通信需求来构建相适应的网络体系，从而为技术手段的有效落实奠定可靠基础，为5G无线通信网络的平稳运行铺设稳固道路。

3.2端到端时延

该技术主要涉及核心电网延迟和空气接口延迟。由于业务模式存在明显差异，端对端延迟通常体现为回溯延迟和单向延迟。低延迟设计对象通常是数据包从源节点到目标节点所需的时间。该技术的应用可以使URLLC显示出更理想的超低延迟和可靠性。第一，如果用户希望在任何领域获得更好的体验，前提是添加一个与高速体验和移动宽带体验非常兼容的基站。也就是说，偏远地区和高速移动状态下的用户也可以体验不低于100 mbit的高速通信服务;第二，5G网络大大提高了通常可保持在1Gbps左右的速率。这可以保证用户的体验率。即使在恶劣的环境或只有局部热点的地区，用户对“高清视频实时传输”的愿望也可以实现;第三，低功耗连接的应用情景通常是信息遥感和传感器接入。该技术的优势主要表现在大量连接和低功耗方面。该技术的应用方向通常是智能农业和环境监测，例如b .采集土壤温湿度，保证渠道复盖监测的质量和效率，远程抄表。可见使用这项技术时，有关人员应广泛分发1000亿元以上的网络终端。该技术具有可靠性高、延迟时间短的特点，在远程医疗、车辆联网等领域具有突出的价值。例如，它实时为车辆提供道路信息，依靠端到端的延误大大提高了公司的可靠性。

3.3信道状态信息的获取

近年来，3g无线通信网络技术的发展加快，取得了显着成就。虽然解决了一些传统的技术困难，但也出现了一些新的问题。3g无线通信网络中有大量基站。为确保信息传输的可靠性、安全性和稳定性，基站必须能够在开发过程中更准确地获取信道状态信息。准确捕获信道状态信息也称为新问题。当前，人们更倾向于使用时分双工系统来捕获信道状态信息。在具体的应用过程中，由于上行信道与下行信道之间的密切关系，信道状态在一定时间范围内的反复性可以保证状态信息获取的准确性。传统信道状态信息采集过程主要采用频率分布的双工系统。该系统应用时，相关人员必须使用最终用户的信道估计值获得相应的反馈信息，而时分双工系统则不同。具体应用过程中，信道开销相对较低，无需在信道状态信息采集过程中建立特殊反馈机制和系统，操作相对简单。但是，在基于重复性的时分双工系统中，在高速移动场景中很难实现通信。上行链路培训过程中，最终用户必须及时向其基站发送试运行信号，然后进行信道估计。但是，导频信号是特殊的，其空间维度非常有限，使得单元中的不同用户可以使用相同的导频器进行信号传输。收到此信息后，基站无法更准确地区分它们，飞行员污染问题难以避免。由于飞行员污染的特殊过程，这种现象在基站天线数量增加时也不会消失。

结束语

综上所述，5G技术的应用能够大幅度提高数据传递的效率和安全性。尽管相关研究已经提出了一定的处理方案，但由于SCI存在诸多缺陷，很可能被他人窃听。当前就需要做好研究工作，把握其安全性和可靠性，逐步改善用户体验，针对早期存在的问题，及时予以有效处理。长此以往，我国网络通信的整体水平就会大幅度提升，进而推动整个行业持续进步。

参考文献

[1]揭英俊，柏松.5G无线通信网络物理层关键技术分析[J].通信电源技术，2020，37;203（11）：198-200.

[2]陈先.试论5G无线通信网络物理层关键技术[J].数字技术与应用，2020，38;355（1）：25-26.

[3]黄寿杰.5G通信中的增强物理层安全信号处理技术研究[J].数字技术与应用，2019（6）：46-47.

[4]刘春阳，马英，陈周天，等.5G通信中的增强物理层安全信号处理技术探讨[J].通讯世界，2017（20）：66-67.

[5]刘丹阳.基于5G通信增强物理层安全信号处理技术研究[J].电子测试，2020（24）：125-126.