5G移動通信網絡關鍵技術探討

陳寧

摘 要：隨著移動通信技術的不斷發展，移動網絡用戶的基數呈逐年增加的趨勢，相應的對移動通信網絡的傳輸效率、穩定性與安全性提出了更高的要求，為滿足未來的移動通信需求，擴展移動通信數據的存儲空間，我國已經投入了關于5G移動通信技術的研發，成立了5G研發技術小組。當前我國的5G移動通信網絡已經進入了階段性實驗階段，相信在不久的將來5G會同當前的3G、4G一樣得到廣泛的普及與應用，開創全球移動通信網絡的新局面。文章就主要圍繞5G移動通信網絡構建過程中的關鍵技術進行探討分析。

關鍵詞：5G;移動通信網絡;關鍵技術

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）13-0037-02

隨著全球范圍內計算機信息技術的發展，使得當前的移動通信網絡技術逐漸趨于成熟，相應的移動通信數據流量、移動通信業務、移動客戶數量出現了激增，當前的4G移動通信網絡必然不能滿足未來的網絡通信需求，在這樣的背景下，關于5G技術的研究被放到更加重要的位置。相比于現有的3G和4G移動通信網絡，5G通信技術最大的優點就在于能夠優化整體移動通信網絡的使用性能，極大地提升移動通信網絡的可靠性和安全性，在保證數據傳輸效率的基礎上還能夠擴大基礎用戶數量，保證移動通信網絡的流暢性。目前我國與世界其他國家展開積極的技術合作與交流，爭取早日使5G移動通信網絡問世，使人們享受到更加優質的移動通信網絡服務。由于5G移動通信網絡尚處于研究階段，無論是技術標準還是應用系統都尚未完善，本文就主要從分析5G技術的主要特點入手，對目前5G移動通信網絡架構中使用到的關鍵技術進行探討研究。

1 5G移動通信網絡的主要特點分析

1.1 數據傳輸效率大大提升

在設想的完善的5G移動通信網絡中，數據傳輸效率將會大大得到提升。主要就是指在利用5G移動通信網絡進行數據傳輸時，從傳輸端到接收端所使用的時間甚至可以用毫秒來計算，這種高速的數據傳輸主要就得益于5G通信技術對高頻率這一頻譜波段的應用，在之前的移動通信網絡架構中，高頻率的頻譜資源往往處于受限狀態，我們可以實現中低頻率頻譜資源的高效傳輸，但是卻不能有效的利用高頻譜資源，而通過5G移動通信網絡中的無線傳輸技術，可以大大的降低對高頻段使用的限制，也就極大地提高了數據傳輸的效率。

1.2 移動通信網絡的整體性能更加趨于穩定

5G移動通信網絡的架構還能使整體的移動通信網絡性能更加趨穩定。基于當前4G移動網絡通信的通信模式主要是針對兩個終端之間的信息傳輸碼進行轉換來實現信息數據的傳輸，隨著移動通信網絡中數據量和用戶數量的增加，這種單一的轉換方式將會嚴重降低移動通信網絡的傳輸質量，用戶在使用過程中就有可能會出現網絡延遲、卡頓、傳輸速度降低等的情況，從而影響移動通信的質量。而5G移動通信技術的應用能夠很好的解決這一問題，通過利用多天線和多載波技術，可以實現整體移動通信網絡地區間的協作與連接，通過整體架構有效的提高了促進空間資源的傳輸效率，避免了其他因素的干擾，也就確保了移動通信數據的穩定傳輸。

1.3 移動通信業務范圍逐漸擴大

當前移動通信技術已經全面的融入了我們的日常學習、工作和生活，改變了人們的生產方式，這也就使得人們對移動通信的業務需求逐漸趨向多元化，為滿足不同用戶的通信需求，就必須要對當前的業務范圍進行拓展，逐漸開發新型移動業務。在5G移動通信網絡的設計理念中，將重點放在用戶無線網絡的全覆蓋上，通過室內室外的互相連接可以實現不同移動業務之間的轉化，隨時隨地的滿足用戶的用網需求。另外5G移動通信技術還將增加剩余業務支持功能，用戶可以自主的支配剩余業務量，從而實現移動通信網絡資源的效率最大化，還可以進一步完善移動通信網絡服務體系，如圖1所示。

1.4 實現了運營成本的降低

5G移動通信網絡在架構的過程中，其所應用的服務器和軟件系統都朝著節能降耗的方向發展。通過創建移動通信網絡數據實時監測平臺，可以對各類網絡資源的使用情況和利用效率進行分析，從而對相應的移動通信業務進行及時地調整，這樣可以有效地減少對移動通信網絡資源的浪費，為運營成本的降低創造了空間。另外通過對移動通信網絡用戶的需求分析，可以根據用戶使用數據流量的變化進行自我調整，也就保證了移動通信網絡的運行質量，在降低運營成本的同時又增加了客戶滿意度。

1.5 更加符合未來網絡用戶的需求

5G移動通信網絡的架構緊緊圍繞著用戶這個中心來展開，所研發的5G移動通信技術也更加面向于用戶體驗這個方面，在研究測試階段我國5G研制小組也積極的與測試用戶進行配合，以確保用戶在使用過程中的數據流量穩定性。尤其是隨著3D技術得不斷發展，許多網絡游戲在畫質和體驗度上都實現了立體多維化的展示，相應的對數據傳輸和網速的要求就大大提高，5G移動技術通過全頻率覆蓋、多波段傳輸能夠滿足用戶的各種需求，通過綜合考量用戶體驗結果，可以實現對5G移動通信網絡的進一步優化。

2 5G移動通信網絡構建中的關鍵技術研究

2.1 多天線技術

多天線技術是5G移動通信網絡構建過程中使用到的最為核心也是最為基礎的技術之一。多天線技術也被稱為大范圍MIMO技術，該項技術對于提高移動通信網絡的傳輸效率有著最為直接的影響，同時多天線技術的利用還可以有效的拓展移動通信網絡的傳輸途徑。所謂的多天線技術顧名思義就是指在架構5G移動通信的無線通信網絡中要使用數量較多的通信天線，每個移動通信信號發射基站都必須配備一定數量和密度的通信天線，從而保證所獲取和傳輸的通信網絡信息資源能夠做到全覆蓋，在此基礎上可以統計數據的高效傳輸。所應用的通信天線數量的多少直接決定了高低頻譜的覆蓋范圍，大范圍的通信天線布局還能夠有效的提升移動通信安全，最大限度的減少無線電波對傳輸信號的干擾。

2.2 多載波技術

在進行5G移動通信技術應用的過程中，多載波技術是保證5G移動通信網絡可靠性和穩定性的前提和關鍵。在進行移動通信數據信號傳輸的過程中，由于高低頻譜之間轉化效率的不一致，針對不同的網絡信號傳輸途徑就容易出現你強他弱等的現象，從而無法滿足多頻率的需求。通過運用多載波技術可以通過設計相應的濾波器實現對高低頻譜的統一轉化，在濾波器的作用下可以均勻的配置不同波段移動通信網絡信號的傳輸速度，也就保證了移動通信網絡的穩定性。除此之外，通過利用多載波技術可以實現對移動通訊信號通道的測試，在測試過程中可以發現多途徑傳輸產生信號衰弱的原因，在此基礎上可以研究智能化的調整技術，實現移動通信網絡數據流量的自我調節，從而避免多徑衰弱問題。

2.3 雙向通信技術

雙向通信技術也是用于5G移動通信網絡構建過程中的關鍵技術之一，雙向通信技術又被稱為全雙工技術，主要就是指在使用移動通信的過程中，可以實現信號傳輸端和接收端在同一頻率下的雙向連接。目前的移動通信網絡技術，有時會無法保證信號傳輸端和信號接收端始終處于同一個頻率之下，這就容易導致移動通信網絡信號的延遲，從而影響用戶體驗。而通過5G移動通信網絡雙向通信技術的應用可以在傳統的網絡兩端信號固定發射和接受的模式下，通過排除干擾的方式來提升移動網絡通信的效率，使其始終保持在同一頻率下，從而實現兩端信號數據的靈活傳輸。在應用雙向通信技術的過程中，必須要使用到信號處理技術，由于雙向通信技術的復雜性，目前尚處于研究測試階段，但是我們相信未來雙向通信技術的應用必然會極大的提高移動網絡通信質量。

2.4 近距離數據傳輸技術

近距離數據傳輸技術也是未來5G移動通信網絡構建過程中所研究的關鍵技術之一。近距離數據傳輸也就是指移動網絡數據信號可以不經過移動信號基站，而是直接實現設備與設備之間的通信傳輸。這一技術的應用可以改變單一的移動網絡通信模式，不斷的開發移動通信網絡中的潛在功能，方便用戶實現快速傳輸，還能夠避免受到不同頻率和波段的影響，因此直傳技術必將成為5G通信的重要發展方向。

2.5 移動通信云技術

5G移動通信網絡必須要與當前的大數據、云計算相結合，通過探索移動通信云技術來進一步提升移動通信網絡服務質量。移動通信云技術主要就是指利用云計算、云存儲等功能，進一步拓展移動通信網絡空間容量，將一些復雜的移動通信數據存儲到云系統中，不僅可以實現高效的處理計算，能夠大大降低移動服務器的壓力和能源的損耗。另外通過移動通信云技術的研究與應用，還可以實現云服務，利用云空間強大的存儲性能，可以有效的防止網絡延遲和波動。

3 結語

5G技術能夠極大地提升通信傳輸效率，通過上述移動通信網絡關鍵技術的應用，必將推動5G研究向更深層次邁進，加速5G時代到來的腳步。

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