面向5G的移動通信技術及其優化

文/趙治國

在5G通信系統應用場景中，對面向5G的移動通信技術提出了較高的要求，主要集中于廣覆蓋、高容量、低功耗以及低時延這四方面。就目前的面向5G的移動通信技術而言，在上述四方面仍舊存在一定的不足，難以滿足不同應用場景下的通信要求。因此，對面向5G的移動通信技術優化是很有必要的。

1 面向5G的移動通信技術不足分析

在智能手機越來越普及的當下，人們對智能手機通信業務的需求隨之增加。通信用戶期望能夠在任何地點和時間實現流暢的網絡通信。但是就目前以TCP/IP協議作為基礎的互聯網來說，難以有效實現高速運行狀態下的互聯網通信，不能滿足通信用戶的多樣化需求。具體來說，傳統移動通信技術的不足主要體現在移動性差、安全性偏低以及IP地質資源不充足等方面，難以實現高效實時的網絡通信。在此基礎上，5G移動通信系統受到了廣泛關注，5G移動通信系統需要對傳統的移動通信技術進行優化及改進，滿足通信用戶在不同應用場景下的通信需求，促進互聯網通信的可持續發展。

2 面向5G的移動通信技術的優化研究

2.1 面向5G的移動通信技術優化方案

針對傳統移動通信技術存在的不足，本文提出一種基于內容中心網絡的5G移動通信網絡架構設計方案，提升5G移動通信系統的各項功能，使其能夠滿足多樣化應用場景的通信需求。具體而言，基于內容中心網絡的架構是將內容中心網絡平臺ndnSIM2.0作為基礎，根據5G移動通信系統的應用場景需求，有針對性地設定網絡架構功能，實現5G移動通信系統性能的提升。在基于內容中心網絡的5G移動通信網絡架構優化方案中，技術人員需要合理應用“沙漏模型”，并貫徹落實端到端原則，將網絡安全納入到體系架構中，并將路由與轉發進行有效分離，實現5G移動通信系統的安全性及流暢性。

在面向5G的移動通信技術優化方案中，系統網絡架構整體呈“沙漏模型”，為7層體系結構，上層協議和通信業務的相關應用相對應；下層協議和物理鏈路相對應。該網絡架構的核心為內容塊協議，可以支持以太網、藍牙以及移動通信網絡等多種連接方式，主要通過轉發策略層的方式實現數據傳輸，通過內容的名稱前綴完成相應路由表的構建，有效實現了數據包的共享，在很大程度上提高了5G移動通信系統的靈活性和安全性。

2.2 面向5G的移動通信技術優化實現

在明確面向5G的移動通信技術優化方案總體思路及設計要點后，技術人員需要選擇合理的技術及軟硬件設施，保障優化方案的有效實現。基于5G移動通信系統的廣覆蓋、高容量、低功耗及低時延要求，本文主要介紹以下工作機制、應用技術及軟硬件設施，切實實現基于內容中心網絡的5G移動通信網絡架構，實現面向5G的移動通信技術優化。

2.2.1 基于內容中心網絡的工作機制

在基于內容中心網絡的5G移動通信網絡架構中，最為關鍵的工作機制包括命名機制、轉發和路由機制這兩種。在內容中心網絡運行期間，主要根據內容的名字前綴完成數據的傳輸，所以技術人員需要合理設置內容中心網絡的命名機制，常用的設計方法為分層設計方法，通過“/”實現內容名稱的合理劃分，使其轉變為多個名字詞元，這類命名機制的詞元由不同長度的字符串組成，可以為內容中心網絡提供無盡的命名空間。轉發和路由機制的應用可以實現數據包的多個端口傳輸，利用路由表完成數據轉發的路徑信息統計，并按照內容名稱的前綴完成數據包的相關傳輸，可以節約數據包地址信息占據的空間，有助于寬帶和流量的節約，從而提升網絡通信的效率。

2.2.2 時隙檢測掃頻技術的應用

在5G移動通信系統的應用中，涉及到連續廣覆蓋的場景，這類場景下的通信效率和質量很容易受到站址及頻譜資源的影響。因此，技術人員需要注重5G移動通信系統頻譜效率的提升，從而促進5G移動通信系統各項性能的優化。一般來說，頻譜效率的提升可以通過掃頻技術的優化來實現。技術人員需要在5G移動通信系統中應用時隙檢測掃頻技術，實現不同區域范圍內各類數據信號的有效傳輸。

在時隙檢測掃頻技術的實際應用中，技術人員需要注重時隙的狀態，有針對性地開展掃描工作，保障該技術優勢的發揮。具體而言，時隙狀態主要包括以下兩種：

（1）空閑狀態，無線網絡中的基礎訓練序列碼功率要小于零，其功率數值表達的意義為無線網絡此時存在的底噪，因此這一狀態下檢測獲得的數據主要用于通信底噪的分析；

（2）業務狀態，無線網絡中的基礎訓練序列碼功率要大于零，其功率數值表達的意義為此時載頻的具體位置，因此這一狀態下檢測獲得的數據主要用于載波的定位或者干擾信號的定位。

2.2.3 站址定位算法的應用

在運營商網絡規劃中，移動網絡基站的合理設置與運營商網絡的性能及數據傳輸有直接的影響。本文提出一種基于路測數據的站址定位算法，運營商技術人員可以根據手機路測的數據信息，進行基站站址的合理定位，有助于目前超密集組網背景下的站址資源最大化利用，可以實現移動通信網絡的優化。在實際的設計過程中，技術人員需要應用合理的路測設備完成路測數據的采集和處理工作，再結合滑動匯聚窗口以及幾何中心定位方法，完成基站站址的定位。在我國三大運營商中，站址定位算法得到了廣泛的應用，可以為運營商明確自身的網絡資源及無線網絡覆蓋質量的提升提供全面的參考數據，有助于運營商的可持續發展。

3 結論

綜上所述，5G移動通信系統的應用對移動通信技術提出了更高的要求，技術人員需要積極開展優化。通過本文的分析可知，運營商需要明確5G移動通信系統不同應用場景的需求，采用合理的工作機制、關鍵技術和算法模型，提升網絡體系架構的合理性，優化5G移動通信系統的性能。