5G移动通信网络关键技术探讨

赵海军



5G移动通信网络关键技术探讨

赵海军

中邮建技术有限公司，江苏 南京 210012

随着现代社会信息爆炸式增长，第五代移动通信网络越来越受到关注。全球对于5G的不断投入使得回报越来越大，5G的商用局面逐渐变得明朗化。利用好5G技术，能够为社会、为每一个人的生活带来更多好处。对5G技术进行了阐述，着重介绍了其中的关键技术。

第五代移动通信；关键技术；通信网络

引言

我国的通信行业在近几十年的发展非常迅猛，从一个非常落后的局面发展到现在的领先水平，这都离不开我国政策的扶持和大量资源的投入。事实证明，通信行业确实在我国各方面的发展中发挥了巨大作用。现如今各国都在加大对5G的研发力度，以期望在未来的市场中占得先机。其实，要让5G全面普及还是有一定的难度的，需要时间慢慢去发展。

1 5G移动通信概述

5G移动通信计划在2020年后全面普及。与4G相比，5G的传输速率至少提升了十倍，最高可达到10 Gbit/s。在数据的传输过程中，信息的失真概率变得更低。在传输效率得到大幅提升的同时，5G的功耗与成本变得更低了[1]。实际上，5G的优点远不仅于此。它最强大之处在于同其他技术的结合。自古以来，人们就讲所有事物之间都是有联系的，希望能够进入一种“万物互联”的境界。随着5G的临近，这一想法得到了有力的支持。

1.1 5G的应用场景

在5G超快传输速率和超强兼容能力的支持下，许多新兴应用将会提供更多的方便。在日常生活中，各类智能化设施能够完成做家务、办公等各类事务；在娱乐休闲方面，音视频无须等待，即点即看，游戏几乎实现零延迟。另外，智慧城市、移动医疗等概念也会在5G下离我们更近一步。当然，从大角度上看，诸如人身安全和国防事业的管理等方面也会受到5G的影响。

1.2 用户对于5G的需求

5G志在为人们提供更多的便利，为社会创造更多的价值。总之，5G依然是为人民服务的。超快传输速率带来的即时性、信息提供的准确性、网络安全的可靠性都是每一名移动信息用户所在意的方面。另外，技术的发展势必需要考虑对环境的影响。在评判一项技术的优劣及其未来发展的潜力时，这项技术是否会对环境造成不利影响，影响会有多大？这些问题显然是重要标准。值得庆幸的是，5G的环境友好度非常高。

2 5G移动通信关键技术浅谈

2.1 超密集异构网络

5G来临的节点正是社会与市场信息爆炸式增长的时代[2]。当5G真正进入人们的生活时，其带来的各项功能会加剧信息传输的压力，各个智能设施间都有着信息的传递。综合起来，信息数据规模将会达到一个难以想象的地步。那么如何保证大量信息的正常传输呢？这就需要增加节点数量，以一种密集的异构网络来实现。相比于现在，以后的节点数量将会达到现有的数十余倍，以保证每一个用户都能够迅速获取属于自己的传输通道，保证其效率。总之，当我们生活的空间到处都覆盖着网络节点时，5G网络的连接便能够稳定下来。超密集异构网络的建设也会带来一些问题，比如随着空间内节点太过接近，这个地区的网络生态将会变得无比复杂，到时候脱离整个移动信息系统而无法工作的情况可能会经常发生。另外，比较接近的各个设备间同时运行，相互之间可能会造成干扰。干扰的类型非常多，大大增加了其发生的概率。比如，当两个设备同时连入一个网络频段，抑或是公共频段内也有可能产生干扰，甚至于不同层次的频段，同样有发生干扰的可能性。现在针对单个干扰源做出的方案很难对5G传输中产生的干扰具有效果。由此看来，这个问题如果不解决，在未来就会造成许多麻烦。

2.2 自组织网络

目前，网络的部署与维护工作依然还是以人力为主要手段，效果一直都不算很好。如果在以后的5G运营中仍然采用这一模式，基本可以说是无法进行的。5G网络所涵盖的信息量之大、节点之多、关系之复杂都是难以想象的，更不用说依靠人力进行运营和维护了。这个时候，自组织网络技术显得极为重要，没有它，5G网络难以为继。相关设备安装好后实现快速联网及网络系统自动检测维护两个主要问题都是通过自组织网络技术解决的，这样一来省去了技术人员对网络的部署与维护工作。以下主要对系统的自规划进行阐述。

自规划指依据网络的动态变化，实施相应的措施，最大限度优化网络质量。如何实现网络的自规划呢？这就需要从网络架构谈起。现有的自组织网络架构分为两种[3]。第一种是集中式网络架构，它拥有一个网络管理中心，通过这个中心实现对网络的规划与控制。因为一个管理核心的缘故，在实际的运行中，网络各部分之间几乎不会出现冲突和矛盾。但也正由于此，其管控效率较为低下。第二种分布式网络架构则不存在上述问题，因为对网络的管理不局限于一个核心，而采用SON进行。运算效率的提高使得这种方案对于网络有着较高的灵敏度，控制起来也非常迅速。当然不可避免的是，很多情况下，由于网络各个部分接收到的命令会产生冲突，整个系统往往会出现各式各样的问题[4]。如果想要实现对网络系统的最佳管控与规划，混合式网络构架就是一个不错的方案。它在对网络的优化上显得非常优秀，其主要问题在于设计的成本。由于这套构架太过复杂，因此设计时所花费的精力成本和时间成本都是巨大的。

2.3 内容分发网络

如今，各类小视频App非常多，产生了巨大的流量。在5G网络时代，各类音视频将会充斥于用户的移动终端。超大的流量将会使用户的网络体验严重下降。各类无用信息流量对用户在寻找自己所需的信息时产生了很大的干扰，并严重影响了网页的加载进程。一方面，服务器的压力过大；另一方面信息的传输存在延迟。这将严重拖慢网络的反应，无论怎样增加带宽也无济于事。由此，需要建设内容分发网络，即在原有的网络中加上一个虚拟网络。这个网络最大的特点就是智能化。凭借CDN系统分发内容，每一条内容都能够准确地到达距离用户最近的节点上去。一方面加快用户的内容获取速度；另一方面减轻其对于整个网络的压力。它的工作原理是：分析CDN系统节点的运行情况与用户的距离等多个方面，选择最佳途径将内容通过合适的节点分发给每一名用户。

2.4 移动云计算

现在电子数码产品的种类与功能越来越多，很多优秀产品可以提供较强的生产力。笔者以苹果作为例子进行分析。苹果公司通过手机、平板、电脑等一整套设施构建了一个生态，而用来保证各类产品之间共同性的则是“云”，在一个设备上进行的操作能够在另一个设备上继续完成。当然这只是一个缩影。其实云计算远不仅于此，5G为所有事物创造了连接的机会。将本地信息上传到云，在别的地方仍然可以使用，用户则可以摆脱空间的限制，实现操作的自由化。另外，云计算能够有效避免数据丢失的问题，在云端有保存，则所有数据将会一直存在。当然，这一切的快速实现，都需要依托5G网络的发展。

3 结束语

5G确实能够为国家的进步提供一个巨大的推动力，也可以显著地提高每一个人的生活质量。在迎接5G到来的同时，我们也需要开发出更好的技术加以辅助。

[1]佘静. 5G网络的关键技术及其应用场景[J]. 中国新通信，2018（2）：93.

[2]柳虔林. 5G移动通信网络发展探究（二）[J]. 数字通信世界，2018（1）：18-20，14.

[3]丁聪. 5G移动通信网络的关键技术分析[J]. 中国新通信，2017（18）：31.

[4]吕博，田清军，张超，等. 5G无线通信网络中关键技术及发展趋势[J]. 中国新通信，2017（18）：24.

Discussion on Key Technologies of 5G Mobile Communication Network

Zhao Haijun

China Constructions Technology Co., Ltd., Jiangsu Nanjing 210012

With the explosive growth of information in the modern society, the fifth generation mobile communication network has attracted more and more attention. The continuous investment of 5G in the world has resulted in more and more returns, and the commercial situation of 5G gradually becomes clear. Making good use of 5G technology can bring more benefits to society and everyone’s life. The 5G technology is described and the key technologies are highlighted.

fifth generation mobile communication; key technology; communication network

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