基于5G网络的无线通信资源分配技术探讨

张 猛

（中国联合网络通信集团有限公司，北京 100033）

0 引 言

5G作为一种无线通信技术，具有高频率和高速率的特点，是对4G技术的发展和延伸。随着5G网络的出现和推行，已经让移动通信进入了一个全新的发展阶段。在5G网络发展的过程中，一项关键的技术就是无线通信资源分配技术，在资源分配时，也需要充分考虑很多因素和问题。

1 5G网络无线通信的特点

1.1 5G自身特点

对于5G无线通信网络来说，一个显著的特点就是具有较快的传输速度，而且较为稳定，这也是5G网络一个较大的优势。随着5G网络的应用，能够实现信号覆盖率的提升，打破空间的局限，还能够增强处理数据时的能力。在5G网络无线通信传输的过程中，数据的传输要经过系统所选择的信道来实现。当所选择的信道具有较快的速度时，能够提高网络传输的速度，防止产生网络传输拥堵的问题。5G网络所开展的无线通信数据分析和采集都是同时进行的，可以大大减少数据采集和分析的时间，同时系统能够在用户身份的基础上开展智能化调节，避免出现干扰问题。

5G网络无线通信技术具有较高的频谱利用率，同时在频段中还具有较强的穿透力，这样能够较少受到覆盖范围的局限。另外，5G技术并未完全脱离于3G和4G技术，而是将这两种技术的优势结合起来，具有更好的服务性。相比较之前两种技术，5G技术在覆盖范围上有了较大提升，而且信号强度和质量也有所提高，能够为更多用户带来便捷的通信服务。

1.2 5G技术特点

1.2.1 超密集异构网络

5G网络的速度快，而且具有更宽的带宽，这也是其一个关键性的特点，要想达到这一目标，就要让网络基础设施具有更强的承载能力。随着时代的发展，数据流量也呈现出暴涨的趋势，所以要想将5G技术的优势充分发挥出来，就必须要布设更多数量的5G基站，即构建超密集异构网络。通过有关的分析和推测得知，5G网络所需的基站相比较4G来说要多很多，而且对于各个节点，其间距都要保持在10 m之内，这样对区域内用户提供的技术支持才能够符合标准。通过5G技术的应用能够在提高网络利用率的同时，提高频率资源，但是也会带来很多的问题，如干扰问题和节点施工问题等。

1.2.2 自组织网络

传统的网络技术中，在进行网络资源调配时一般依靠人为分配的方式，这种方法会造成人力和物力资源的大量损耗，同时还无法实现较高的效率。随着5G网络的发展，这也使得在数据的流量及承载上都得到了激增。因此如果沿用传统的人为分配方式，将无法充分发挥出5G技术的应用优势[1-3]。对此需要依靠自组织网络技术，对网络资源进行智能化部署和分配。在差异性的需求和承载力的基础上，能够让附近的基站对资源进行自我调配，科学、有效地分配资源，使得网络具有更强的自愈能力。

1.2.3 资源分发网络

5G技术除了在车联网和物联网中的应用，还能够在最短时间内进行音频和视频等数据流量信息的提供，满足用户需求。这种信息的传输也会给带宽和网络流量带来较大的损耗。随着流量的不断增大，仅仅通过增设基站节点无法满足对功率的需求，因此就要利用资源分发网络技术，在应用5G网络的同时增设一个新的层面进行资源的分发。这样的方法也近似于互联网的分布服务器，能够利用系统针对节点的分析，在用户附近的网络服务器中进行有关资源和内容的存放，从而有效解决网络拥堵问题。

1.2.4 信息中心网络处理技术

为充分解决视频和音频等实时服务问题，仅仅依靠传统的分发协议方法已经难以符合用户对流量的需求。因此，在5G网络中诞生了信息中心网络处理技术，依靠对信息的传递和分发为用户提供服务，而且通过该项技术还能够具有更好的系统延展性，让用户能够享受到更优质、快捷的网络服务。另外，在互联网技术中，云计算服务已经有了较长一段时间的发展，所以这项技术基本已经成熟，在很多领域中都有着一定的应用。

2 5G网络无线通信资源的分配原则

2.1 保障服务质量

5G网络所开展的无线通信数据的分析和采集是同时进行，大大减少了数据采集和分析的时间，同时系统能够在用户身份的基础上开展智能化调节，避免出现干扰问题。在进行5G技术分配时，所要遵循的首要原则就是要向用户提供优质的服务。相比较传统通信系统，5G无线通信系统中的数据有较大比例都是多媒体数据，而且也逐渐增加了各个领域的业务内容，所以网络模型具有较高的复杂程度，这也在一定程度上影响到了服务质量[4-8]。另外，无线资源管理和保障服务质量之间具有密切联系。同时还需要依靠自组织网络技术智能化部署和分配网络资源，在差异性需求和承载力的基础上能够让附近的基站对资源进行自我调配或科学有效的分配，让网络具有更强的自愈能力。

2.2 公平性原则

在无线资源分配的过程中，需要重点强调的内容就是资源分配的公平性。对于无线资源来说，并不能够充分满足所有用户的需求，所以就要展开科学的规划，尽量将资源进行公平配置。但是，在遵循公平性原则的同时，也会带来网络资源利用率的下降。出现这种情况的原因就是由于对于无线网络用户来说，其信道状态的时间和空间频率都具有较多的不同。信道状态好的用户在传输数据时没有充分的无线资源，就使得状态不佳的用户不能有效利用资源，造成资源浪费，因此必须要同时考虑到公平和效率，确保能够合理分配无线资源。

3 5G网络无线通信资源的分配技术

3.1 低频谱资源分配技术

5G网络无线通信技术具有较高的频谱利用率，而且具有较强的穿透力，能够较少受到覆盖范围的局限。对于5G无线通信网络来说，具有较快的传输速度，而且较为稳定，这也是其较大的优势。随着5G网络的应用，能够实现信号覆盖率的提升，打破空间的局限，还能够增强在数据处理时的能力。5G网络无线通信技术具有强大的性能，在较大的应用场景能够提供技术支持和保障，相比较以往的无线通信技术来说，在性能和底层频谱的需求上都具有较大的差异，所以必须要在实际应用环境和业务类型的基础上合理选择对应频段[9,10]。随着LTE的发展，也采用了很多技术，如三载波聚合和高阶射频等，使得LTE具有更强的传输能力。LTE载波聚合如图1所示。

图1 LTE载波聚合

在低频频段就能够实现新型技术的应用，而不用基于原有资源配置进行修改。因此，对于移动通信行业来说，可以在低频段中演进4G的同时，持续推进5G资源的部署。但是要想让无线资源能够充分融合网络技术，既要确保配置充分，又要利用更兼容的形式实现商业部署。从基站布置方面分析，为了充分发挥5G技术的优势，需要布设更多数量的5G基站，形成如图2所示的超密集异构网络。

图2 超密集异构网络

通过有关分析和推测得知，5G网络所需的基站相比较4G来说在数量上多很多，而且各个节点的间距都要保持在10 m之内，这样才能够符合标准。

3.2 高频谱资源分配技术

在5G网络无线通信传输的过程中，数据的传输要经过系统所选择的信道来实现。如果所选择的信道具有较快的速度，那么就能够提高网络传输的速度，防止产生网络传输拥堵的问题。5G技术除了在车联网和物联网中的应用，还能够在最短时间内提供音频和视频等数据流量信息，以满足用户需求。

对于高频谱资源而言，其具有较强的指向性，而且流量密度高，所以较为适用于短距离的传输。要想实现更多数量带宽资源的获取，就要调整移动宽带接入服务中的频谱，之后还要在每一个移动网络运营商中配置好物理带宽，这样就能够对各个物理频段进行使用和共享。基于高频谱资源的特点，这也使得移动宽带的覆盖面积得到了一定程度上的缩减。另外，随着频率数值的加大，在电波的散射和穿透时也会产生更大的损耗，但是这部分损耗会由天线增益来弥补，所以在高频谱资源频段需要充分考虑非视距的传输环境。在这种环境下，主要依靠电波的反射来实现高频段移动宽带。现如今，随着研究的不断深入，对于高频段的现存问题已经提出了有效的成本解决措施，具有能够实现持续使用的物理频段，在数据流量需求增加的同时也带动了高频率资源的增高。

4 结 论

在5G网络中，无线通信资源分配技术属于其中的关键技术。在进行通信资源分配时要充分考虑到用户的服务体验和质量，并遵循公平性原则，将低频谱和高频谱资源结合起来，实现5G无线网络资源的合理分配，提高网络服务质量。