5G无线网络关键技术与难点研究

摘要：5G无线网络在数据传输中发挥着重要作用，对网络系统操作起着较大影响。首先，介绍当前5G无线网络技术遭遇的难点挑战；然后，通过专业的研究与分析，对5G无线网络的关键技术进行科学设计，明确密集异构技术、FBMC技术与大规模MIMO技术的使用方法；最后，根据5G无线网络的操作难点，提出有效的应对方法，以提升5G无线网络的关键技术应用的科学性和安全性，增进网络传输的顺畅性。

关键词：技术难点关键技术密集异构技术5G无线网络

ResearchonKeyTechnologiesandDifficultiesof5GWirelessNetworks

WANGXueYANGJinlongXUWeiguang

CETCPutianTechnologyCo.，Ltd.，Guangzhou，GuangdongProvince，510310China

Abstract：5Gwirelessnetworksplayanimportantroleindatatransmissionandhaveasignificantimpactonnetworksystemoperations.Thisarticlefirstintroducesthedifficultiesandchallengesencounteredbycurrent5Gwirelessnetworktechnology.Then，throughprofessionalresearchandanalysis，itscientificallydesignsthe&nbsgDdjOsrIyAEhwaejehZ8bz9f3+tshw2eFuVaThCd5JY=p;keytechnologiesof5Gwirelessnetworks，andclarifiestheusagemethodsofDenseHeterogeneoustechnology，FBMCtechnology，andLarge-ScaleMIMOtechnology.Finally，itproposeseffectivesolutionsbasedontheoperationaldifficultiesof5Gwirelessnetworks，soastoimprovethescientificandsecureapplicationofkeytechnologiesin5Gwirelessnetworks，andenhancethesmoothnessofnetworktransmission.

KeyWords：Technicaldifficulties;Keytechnologies;DenseHeterogeneoustechnology;5Gwirelessnetwork

5G无线网络拥有超大网络容量、数据传输速度快、智能化水平高等特征，大多被运用在智能电网、外科手术或车辆自动驾驶等领域中。为了扩展5G无线网络的应用范围，需对其关键技术进行合理分析，并根据5G无线网络技术的应用现状，找寻出合适的应对模式，以全面地更新网络内部的关键技术，保障无线网络的应用安全。

15G无线网络的技术难点

1.1安全挑战

当前，5G无线网络技术在实践操作中存在安全挑战。由于5G无线网络应用到的场景较多，需要对不同场景关键技术的使用状态进行全面分析。例如：在eMBB应用场景中，5G无线网络技术存在二次认证、性能安全处理等问题，并在实践操作中会发现多个漏洞，影响网络系统的操作安全；在mMTC应用领域中，5G无线网络在使用过程中会产生信令连接问题，难以保障数据通信的安全、轻量化需求；在uRLLC应用场景中，5G无线网络则极易遭遇架构安全、隐私保护、边缘计算与算法安全等问题，并对网络架构中的细节处理存在模糊性，较难保证无线网络技术的操作状态，影响5G无线网络技术的应用安全。

1.2新业务操作难点

在面对5G无线网络应用场景时，可发现不同场景对网络技术存在对应要求。例如：在eMBB应用场景内，会对传输速率提出较高要求；在mMTCC应用领域，会在待机、耗电与连接数量上存在更高要求；在uRLLC应用场景内，需要5G无线网络技术拥有更高的可靠性与时延性。在5G无线网络的关键技术持续更新的当下，应用要求也随之增加[1]。例如：当前，5G无线网络关键技术已被应用在物联网络、移动热点与低高空覆盖等领域，而上述领域会对5G无线网络的使用状态提出较高要求。在物联网络中，要利用5G无线网络技术精准地关注人员活动范围，对人员操作行为进行适当控制；在移动热点领域中，存在拥有大量热点的超密组网，要借助5G无线网络技术对超密组网进行全方位规范。由于新增业务较多，给5G无线网络技术的持续操作带来了较大挑战。

1.3频谱资源紧缺

平板电脑与智能手机的应用范围较为广泛，这在无形中增加了移动通信对频谱资源的需求。一方面，由于价值含量高的频谱资源数量较少，如中低频段频谱资源，较难保证5G无线网络的应用需求。另一方面，无线通信受广播特性影响，相同频段内的频谱资源在应用过程中将出现相互干扰等不良现象，这在无形中降低了移动通信数据的传输质量。在频谱资源紧缺情况下，给5G无线网络关键技术的持续应用带来较大挑战。

25G无线网络的关键技术设计

2.15G无线网络架构

在设计5G无线网络关键技术前，要对无线网络进行科学架构。当前，5G网线网络技术中存在虚拟性基础建设平台，平台内部包括储存资源与网络资源，可将该平台当成网络关键技术的应用基础，提升网络技术应用安全。例如：业务需求方与网络运营商都要持续运用5G无线网络技术，并根据不同需求内容，搭建出对应场景平台，以改善5G无线网络关键技术的应用状态。在进行场景需求描述时，业务需求方使用专用网络，并在网络系统平台中设置两种切片，为各个切片添加应用功能，可将切片1与切片2分别设置成物联网场景、加强移动互联网。在面对5G无线网络系统平台时，网络运营商要对平台内部数据指标进行统一描述，并将描述内容传输到模板库内，在完成对数据指标的详细分析后，将该类指标顺利地导入服务引擎中，再将各项资源传导到功能组件库内，提升接口与功能组件的调用频率。

2.2密集异构技术

在设计5G无线网络的关键技术时，可适当地引入密集异构技术。在实际运用中，5G无线网络多依托于低功率基站、宏站等，将UMTS、LTE、4G与Wi-Fi等无线技术进行适当混合，并构造出异构网络。在设计密集异构网络技术时，要明确蜂窝范围与频谱效率的变化范围。当前，部分网络技术中的蜂窝范围正逐渐减少，并提高了频谱应用效率。在小区的覆盖面积逐渐减小的情况下，其难以利用当前网络技术获取合适的站点位置，使小区网络系数的分裂难度持续增加。若想有效地解决该类问题，则要在相同区域内增加站点数量，确保低功率节点部署的科学性。在设计密集异构网络后，可有效地提升频谱运用效率，解决功率运行效率等问题。从物理层面上看，在设计密集异构网络期间，要精准地查看不同速率的接入要求，对速率接入状态进行适当控制。例如，要利用合适的方法将低速传感器应用到高速率服务中，为当前多媒体提供更多服务[2]。在设计密集异构网络技术时，要明确网络内部可扩展帧结构的系数变化范围，严格地控制结构内部空中接口的连接状态，再将空中接口与各个频段频率适当地结合，以满足区域内部多种频段连接需求，提升密集异构网络设计的使用效果。在设计密集异构网络期间，要全面地了解和掌握终端操作环境、终端应用情况等，并根据上述内容对网络内部数据变化进行合理预测，确保密集异构网络设计的合理性。为了保障密集异构网络设计的科学性，还要全面地规划信道环境、网络状态，精准地提取上述内容中的指标变化，明确密集异构网络中的各项需求值，精准地强化前设管理状态，以达到密集异构网络的运用目标。

2.3FBMC技术

将滤波器组多载波（FilterBankMulticarrier，FBMC）技术应用到5G无线网络中，可有效地解决系统内部的载波干扰问题，不断扩展载波运用频率。由于OFM18载波中存在大旁瓣问题，所以，网络系统内的各类载波在实际运用时未能同步运行，使相邻载波出现更大干扰。若网络系统中的频段较低，则难以对高速率业务进行持续支持，业务需求处理也成为较大问题，因此，要在5G无线网络中使用FBMC技术。FBMC技术的应用原理为利用不同位置的滤波合成来调控更多载波，分析处理滤波后，切实地完成多载波调节计划。若信道状态信息在传输过程中较为理想，与FBMC技术相比，则其拥有的能量效率更高；若信道状态信息传输不理想，则会出现不同载波间的干扰、不同数码间的干扰等，从而降低信号传输效率。受内外部操作环境影响，信道状态信息传输不理想情况更多，因此要增加FBMC技术的使用频率。在使用FBMC技术前，要全面地探究在载波间干扰、数码间干扰下相关信号的传输状态和变化范围，并利用关键技术将变化过程展现在对应模型中，以提升性能处理的准确性[3]。此外，在关注片段频谱中的导频序列时，要对各个时域和载频中的信道值进行全面观察，明确该类信号的变化范围，及时找寻出各个位置的实际缺陷，指出产生缺陷后信道的响应状态，并提出针对性解决方法。

2.4大规模MIMO技术

在设计5G无线网络关键技术时，还要持续运用大规模多输入多输出（Multiple-InputMultiple-Output，MIMO）技术。该技术与多天线技术相近，利用大规模的天线列阵，可明确天线中的空分状态，其原因在于天空属于高分辨率模式下的自由度空间，若运用的时频资源相同，则能在区域内部服务更多用户。随着区域频谱效率的逐渐提升，传输可靠性也发生了较大改善。当前，各个基站内部都设置了多种天线，并不断增加天线应用数量，即在相同时频资源中能服务更多用户，增进区域服务效果。在设计大规模MIMO技术时，要利用天线中的成型波束，将不同位置波束控制在对应位置中。该项举措可极大地缩减天线干扰，给局域网络带来更大的空间自由度，增进信道反应的准确性。在实践运用中，多天线会占据较大空间，这在无形中增加了实现复杂性，因而区域基站常采取4天线手段，即严格控制天线数量。为了增进大规模MIMO技术设计应用的准确性，要在应用过程中合理地规划设备器械，即增加低功率放大器、小型低功率天线应用数量，并在天线部署中持续地运用拓扑结构，以明确信道内的正交性，提升设备器械使用效率。

3应对5G无线网络的技术难点的有效方法

3.1搭建安全监控平台

为了科学地防范5G无线网络技术的应用风险，要根据不同场景实践情况，搭建安全监控平台；要详细地了解5G无线网络关键技术中的主要应用场景，如uRLCC、mMTTC、eMBB等领域；要详细地规划各个领域的应用要求，并根据该要求使用全新技术。例如：在搭建应用eMBB场景时，要利用5G无线网络关键技术持续地开展二次认证与性能处理，并根据场景内部情况来封堵已知漏洞，对场景中的通信数据传输过程进行适当控制。

3.2开发新技术和设备

随着无线网络的应用场景的逐渐扩展，要持续地更新5G无线网络的技术和设备，将关键设备与技术应用到全新领域中，这会在无形中增强应用场景的操作xatzYLrGe16GG97+9tmnLfKTehIDha9yqsPy/VLWozs=安全[4]。例如：在处理移动热点领域中的关键技术时，要持续地开发新技术和设备，将更新后的数据技术软件引入超密组网中，并对大量热点的传输过程进行适当控制，以高效地增强5G无线网络技术的应用安全。再如：在处理低高空覆盖数据时，要在无人机中安装合适的设备，严格地监督飞机的飞行范围与航线覆盖范围，再利用新数据技术软件分析数据变化范围，对航线覆盖与飞机飞行数据进行科学控制，以增进5G无线网络关键技术操作的有效性。

3.3设置毫米波通信

在面对频谱资源短缺等现实问题时，要增加高频段资源的运用范围，逐渐缩减中低频段资源的应用数量，并规范地运用毫米波频段进行通信。毫米波频段多维持在30～300GHz之间，在通信过程中出现吸收、损耗等多种情况后，仍能带有135GHz带宽，该项数据在无形中解决了频谱资源短缺问题，并能有效地扩展通信容量。在应用5G无线网络关键技术时，可适当地搭建密集异构网络系统，在该网络系统影响下，相邻基站间的距离多维持在200m以内。在实践运用中，毫米波频段存在波束窄等基础特征，抗干扰能力极强，通过空气吸收毫米波后，可有效地缩减基站内部相同频谱带来的干扰，增加无线通信应用的顺畅性和安全性[5]。

4结语

综上所述，为了更好地应对5G无线网络技术的应用难题，要适当地搭建安全监控平台、开发新技术和设备、设置毫米波通信，以整合和规划无线网络的关键技术，明确各项技术的应用范围。在实践运用中，5G无线网络关键技术要恰当地关注内部软、硬件的使用状态，合理地规划技术操作内容，不断地更新网络整体架构，以促进5G无线网络技术的持续性发展。

参考文献

[1]王祎.基于5G的无线通信网络物理层关键技术研究[J].中国新通信，2022，24（24）：10-12.

[2]颜为.5G传送网架构演进方案研究[J].无线互联科技，2022，19（23）：7-9.

[3]孙东东，司春波，赵志强.无线网络优化技术研究与实践[J].长江信息通信，2022，35（11）：217-219.

[4]林晓峰.5G教育应用场景下教学媒体运用策略及实践案例研究[D].赣州：赣南师范大学，2022.

[5]丁祎.5G无线通信技术与广电融合的应用研究[D].北京：中国矿业大学，2023.