5G 技术对移动通信网络建设的影响及应用

梁 妤

（中国联合网络通信有限公司贵阳市分公司，贵州 贵阳 550002）

0 引 言

在信息技术快速发展的背景下，5G 技术的推广离不开通信网络建设，通过转变以往单一的技术应用模式，大大提高了移动通信网络的整体效率。目前，5G 网络建设中面临着基站数量增加、电力损耗增加等问题，不利于5G 技术的推广和应用，同时影响了用户的使用体验，对于通信产业的发展和创新带来了一定约束。为有效提高5G 技术的应用效果，需要了解5G 技术推广应用的现状和存在的问题，持续改进通信网络建设模式，借助技术融合与网络制式的优化来满足通信行业的发展需求。

1 5G 技术的特点

5G 技术指的是第5 代移动通信技术，相较于4G技术来说，在网络数据传输效率和网络系统容量等方面有了明显提升。5G 技术的峰值速率更高，可以满足网络大数据的传输要求，不同空间的网络接口延迟都能控制在1 ms 以内，满足了物联网通信需求。其网络容量高、网络移动性强，用户满意度也非常高，利用网络流量和连接方案的调整能够提供更高速率的网络服务。在移动通信网络建设中，通过局域网网关更新可以满足城市对移动数据的需求，提升数据传输效率。

2 5G 技术对移动通信网络建设的影响

2.1 对核心网建设的影响

移动通信网络建设中，核心网的主要构成为路由器，而5G 技术对于路由器的要求更加严格。5G 移动通信网络对于核心网的计算速率有着更高的要求，需要达到1 Gb/s 的传输速率。在移动通信核心网建设过程中，需要考虑5G 技术的传输需求，在做到数据高效传输的基础上规避网络堵塞问题同时要满足高品质视频等用户需求[1]。

2.2 对接入网建设的影响

在5G 技术的支持下，接入网的传输速度明显提高，但5G 属于短波技术，可能会被距离因素制约，因此需要增加基站建设数量。同时，这也代表着需要在4G 基站的基础上再次提升网络速度，需要考虑基站的网络承受能力。软件定义网络（Software Defined Network，SDN）与网络功能虚拟化（Network Functions Virtualization，NFV）可以对5G 系统框架形成理想的稳定效果，但这2 项技术实际上仍未做到完全意义上的同步，如果能够实现对称互补，则可以大大提高网络弹性。SDN 技术与NFV 技术的不断发展能够为5G 网络运行节约一定的成本投资，提高利润空间，因此这2 项技术成为影响运营企业盈利与消费者体验的重点[2]。此外，5G 接入网建设对于配套设备的要求也变得更高，设备具有边缘化的趋势，如图1 所示。

图1 设备边缘化

2.3 对业务网建设的影响

随着5G 技术的不断推广，衍生出了各种各样的新生业务需求，这对移动通信网络建设带来了一定压力。业务网的建设需要兼顾用户对网络数据传输效率的需求，若想实现大规模数据的传输，让客户在更短的时间内对接业务网，就需要保证服务的及时性。物联网的发展离不开5G 技术的支持，通过5G 技术的参与才能达到物与物之间数据的传输，在通信网络建设中也需要考虑与其他种类通信设备的对接问题[3]。在这一背景下，5G 技术下的通信网络更加依赖以5G技术为中心的手机设备，为避免资源浪费等问题，还需要考虑传统手机功能的设计，这不仅会提高运营商压力，同时对于5G 基站的设备耗电也是一项考验。

2.4 对基站建设的影响

在4G移动通信环境下，网络服务稳定性相对较差，人们日常生活中的很多网络需求难以得到满足，甚至对日常的观影体验和游戏体验带来了影响。人们对于网络速度的需求一直在提高，特别是在智能手机性能逐渐过剩的情况下，从用户需求的角度出发，通信网络建设需要考虑数据传输稳定性、保真性、低时延等，只有这样才能满足人们的日常生活需求。虽然5G 频段资源充裕，但是数据传输距离的限制，对于基站的要求更高，基站数量不足则是目前面临的重要问题。在4G 基站的基础上合理增设5G 基站，确保5G 短距离通信不会受到影响，降低衰减问题。为达到这一目标，需要在提升既有基站性能的同时，将新建基站转移到对应的社区，从而提高数据短距离传输的稳定性和低延时性。

在4G 时代，我国对于通信网络建设的投入力度非常大，基站的大规模覆盖基本满足了人们的网络通信需求。5G 技术下的网速最高能够达到10 Gb/s，与4G 技术相比是一次质的飞跃，但现有的基站难以支持如此庞大的数据传输，并且已经建成的基站若直接拆除则面临严重的资源浪费问题，只能选择进行升级。在现有基站无法拆除、新基站又难以落地的情况下，微型基站将成为一个有效的解决办法，可以将其设置在各个社区，作为传统基站的补充[4-6]。

对于移动通信基站是否会对人们的生活产生影响，反响最大的便是辐射问题，但实际上4G 基站的辐射量并不会对人们的日常生活带来任何影响。通过社区基站和街边基站的建设，可以改善基站信号不足的问题。现有的耦合器、功分器等设备难以满足5G技术高频传输的需求，未来通信网络建设中需要再加入一批能够满足5G 数据传输需求的设备。

3 移动通信网络建设中的5G 关键技术应用

3.1 SDN 与NFV 技术

在云计算服务和3 网融合产业的发展下，5G 移动通信网络在安全性与拓展性方面进行了技术规划。SDN 与NFV 是5G 移动通信网络建设中的全新构架，能够更好地实现数据分离，推动5G 技术的发展。SDN 与NFV 技术是5G 移动通信网络的核心，建设通信基础层、控制层、应用层，并运用开放的应用程序编程接口（Application Programming Interface，API）进行程序调用，大大优化了5G 移动通信网络的管控效果。5G 移动通信网络需要实现转发分离等功能，这就需要进一步优化网络通信系统，让通信网络始终处于一个可控制的状态。在SDN 技术和NFV 技术的共同支持下，能够建设一个虚拟的网络架构，从而满足不同种类5G 业务的要求。

3.2 移动云计算技术

移动云计算技术大大提高了移动终端的整体性能，还能支持更多的服务功能。随着人们生活质量的不断提高，移动智能终端设备用户基数越来越多，借助移动云计算技术能够实现万物互联的目标。移动云计算技术还能为移动通信网络建设提供支持，创新网络服务，打造全新的运营模式。

5G 移动通信网络建设中，移动云计算的合理运用可以保证智能终端能够结合不同需求接入远程服务商，更精准地获取信息资源，不仅能存储资源，还能做到资源的灵活调用。在5G 移动通信网络中，移动云计算的平台架构主要包含客户端、软件即服务（Software as a Service，SaaS）、平台即服务（Platform as a Service，PaaS）、基础设施即服务（Infrastructure as a Service，IaaS）等，通过对数据计算过程进行优化，有效避免了本地资源不足等情况。云端的备份和信息管理采用分布式运行方式，可以解决云端数据丢失等问题，引进远程安全控制等技术手段，更好地支持5G 移动通信网络的连接。

3.3 D2D 与M2M 通信技术

终端直通（Device to Device，D2D）与机器对机器（Machine To Machine，M2M）技术都是移动通信网络建设的关键点，D2D 是设备到设备信道，M2M则是机器到机器信道。

D2D 通信利用蜂窝系统近距离传输数据资源，会话传输在终端实现，这一过程并不涉及基站的运行。蜂窝主要负责各种功能服务，包括会话建立、资源调度等，这种运行模式可以在满足数据传输需求的同时降低对基站的需求。在5G 移动通信网络建设中，D2D 通信技术也可能存在干扰问题，需要在后续技术研究中根据5G 网络的运行环境来提高抗干扰能力。在D2D技术应用过程中可以选择与蓝牙设备连接，从而解决通信质量不佳和通信安全等问题，提供高效的移动通信网络服务。

M2M 通信可以提供各种智能化交互服务，根据网络请求和具体情况生成信道资源，结合随机接入协议完成请求访问。但是，可能面临通信堵塞的问题，因此需要关注自适应负荷控制机制的应用，提高M2M 通信的规范性。

4 结 论

对于移动通信网络建设而言，为进一步改善网络数据通信的整体质量，在信息资源传输和网络资源建设方面都要合理运用新技术和云化构架等，确保移动通信网络建设能够满足通信行业的发展需求和用户的使用需求。在5G 技术快速发展的背景下，还需要根据基站小型化和微型化等特征，合理规划5G 移动通信网络建设，进一步提高移动通信技术的应用效果，为通信网络的运行和行业的长远发展提供保障。