5G技術在移動通信網絡中的應用

楊鵬

摘要：現如今，隨著人們生活質量的不斷優化升級，現有的網絡速率似乎已經很難滿足人們日漸提升的需求標準。本著技術優化升級才能長期存活的原則，5G技術應用而生。5G網絡作為新一代移動通信網絡，可以有效的滿足現在及今后移動通信的需求。文章理論聯系實際，對5G技術進行簡單的概述之后，就SDN/NFV技術、D2D與M2M通信、移動云計算技術、超密集異構網絡技術在移動通信網絡中的應用進行了具體的分析，并就5G移動通信網絡技術的未來發展進行了合理的展望，給出了注重安全問題，切實做好安全管理工作;注重云計算，維護數據程序;提高行業工作者的綜合素質三個應用建議，愿意拋磚引玉。

關鍵詞：5G技術;移動通信網絡;具體應用;未來展望

移動通信技術在經歷了2G、3G、4G階段之后，在信息技術和數字化技術快速發展的時代背景下，已經研發出了第5代移動通信技術，有著自身的優勢，也必將對現有的移動通信市場的發展產生較大的刺激，帶動移動通信市場消費能力實現新的發展。所以，有必要就5G技術在移動通信網絡中的應用等相關問題做更進一步的分析和研究。

一、5G技術的概述

5G技術是當下社會正在積極發展的網絡技術，極大的的改良了4G移動通信網絡上在一些功能上的限制性，改善了數據網絡運行的條件，不論是信號的覆蓋還是信號的穩定性，都有所提高，而且5G移動通信網絡的衡量指標加入了吞吐量速率，同時也融入了現代正流行的虛擬現實技術和傳輸變通技術，也就是延遲類技術，不僅如此，5G移動通信網絡也將圍繞著游戲和3D效果進行再度優化升級，這充分體現了5G移動通信外的優勢。現階段，各大運營商都在積極發展5G移動通信條件，對移動通信網絡進行科學的研究和探索，以確保5G技術能夠高效、高質在移動通信網絡中得以應用，從而讓其發揮價值最大化，為人們現在及未來的互聯網生活提供了更具效率的技術能效。

二、5G技術特點分析

概括來講，5G技術主要有以下幾個特點：

第一，5G是萬物互聯、連接場景的一代。5G是移動通信從1G到4G主要以人與人通信為主，跨越到人與物、物與物通信的時代。從業務和應用的角度來看，5G具有大數據、海量連接、場景體驗三個基本特點，能夠很好的滿足廣泛數據的連接業務需求，能夠讓用戶獲得更好的體驗感。

第二，5G 是電信IT化、軟件定義的一代。與1G、2G、3G、4G技術不同，5G是全新一代的移動通信技術，呈現出智能化、軟件化、平臺化的發展趨勢，使得信息技術與通信技術實現了深度融合，是電信IT化的時代。

第三，5G是云化的一代。5G將采用MECC等，即在靠近移動用戶的位置上提供IT服務環境和云計算能力，使得應用、服務和內容部署在分布式移動環境中，并能夠針資源秘籍的應用，能夠將計算和存儲卸載到無線接入網，從而在很大程度上降低了對通信寬帶的開銷，使得時效性大大提高。

第四，5G是承前啟后和探索的一代。可以說，移動通信技術的更新大約是10年一代，1G主要解決的是語音通信的需求，但是語音通信的質量不夠好，安全性也有待提高。2G時代的到來，使得語音通信方面的發展達到了極致。1998年3G的提出主要解決了視頻通信等問題。4G在此基礎上又實現了優化升級，技術更加先進，網速更快，使得廣大民眾的生活更便捷，而5G的提出和應用則是實現了新的突破，主要是解決萬物互聯等問題，是移動通信歷史上邁向萬物互聯的承先啟后的一代。

三、5G技術在移動通信網絡中的應用

（一）SDN/NFV技術

5G移動通信網絡中，比較注重可擴展技術的應用，隨著云計算服務、三網融合等產業的發展，5G移動通信網絡在安全性、可展開方面，實行了技術規劃。SDN/NFV技術，是5G移動通信網絡發展的基礎，結合網絡，構建出通信的基礎層、控制層與應用層，三個層面利用開放的API，實現程序上的調用，取代了手動配置，簡化了5G移動通信網絡的管理。具體來說，SDN/NFV技術是指軟件定義網絡/網絡功能虛擬化，其是5G移動通信網絡中的新型構架，能夠實現虛擬化、軟件化，有效控制好數據的分離，完善了5G移動通信網絡的發展。將SDN/NFV技術應用到移動通信網絡中，能夠優化整個網絡通信的系統，促使5G移動通信網絡能夠在可控制的狀態下運行。

（二）D2D與M2M通信

D2D是指設備到設備通信，M2M是指機器到機器通信。D2D通信，利用蜂窩系統，實現了近距離數據直傳，直接在終端上完成會話傳輸，不涉及基站運作。D2D通信在5G網絡中，雖然獲取了利益，但是也面臨著干擾問題，所以需要更加關注這一問題，并找到有效的應對措施。M2M通信在5G移動通信網絡中，具有標準化的特征，能夠提供更加智能化的交互服務，具體來說，就是M2M能夠根據網絡的請求，在競爭的條件下，隨機制造信道資源，根據隨機接入協議，完成請求訪問，達到更好的交互服務效果。但不得不承認，M2M雖然有著自身的優勢，但容易引起通信堵塞、過載等問題，所以在引入、應用這一技術時需要對通信堵塞、過載等問題做進一步的研究，找到相應的應對措施。

（三）移動云計算技術

移動云計算是5G移動通信網絡技術的特征，提高了移動終端設備的性能，支持大量的服務功能。現如今，移動智能手機、平板的用戶越來越多，而移動云計算技術在移動通信網絡中的有效應用能夠就能夠達到萬物互聯的效果，最高可以實現500億連接，可以說，移動云計算技術的有效應用，促使5G移動通信網絡，成為創新的信息服務，創造了新型的運營與交付模式。同時，移動云計算技術的有效應用，既能夠實現資源存儲，又能夠很好的滿足資源的調用服務，有著更好的應用效果。此外，移動云計算平臺的構建和應用，還能夠簡化計算數據，減少本地資源不足等問題的發生，再加上云備份、云存儲功能的實現，為移動通信網絡提供了分布式的運行方法，防止5G移動通信網絡中出現信息丟失，在移動云計算的條件下，也引入了遠程安全控制的方法，支持5G網絡的無縫連接，可以說能夠推動移動通信網絡達到更高、更快的運行效果。

（四）超密集異構網絡技術

相比2G、3G、4G技術，5G移動通信網絡技術具有多元化、智能化的特征，這也是其優勢所在，移動數據流量呈現直線增長的趨勢，引入超密集異構網絡技術，能夠有效的拉近終端到節點的距離，從而使得5G網絡的運行效率得到有效的提升，與此同時，也使得網絡系統的容量得到很好的擴展。而為了提高超密集導構網絡技術的應用效果，確保其能夠更好的服務于移動通信網絡中，就需要在網絡運行中，有效地感知相鄰的節點，保障兩者之間的協作性，減輕頻繁切換的運行壓力，同時還要注重網絡動態部署等技術的有效應用。

四、5G移動通信網絡技術的未來發展

5G 移動通信網絡技術作為時代發展的必然產物，有著自身的價值，在未來的時間里，必將在移動醫療，智慧城市，智能電網等各類物聯網中得以高效的應用，必定能夠在自然災害以及病疫爆發之前提供信息服務，發揮自己的優勢和價值，減少不必要災害和風險的發生。同時，也會使得我們的日常生活更便捷、更高效。具體來說，做出了以下幾點合理的展望。

（一）智慧連接

智慧連接，人工智能是當前最熱門的話題之一，幾乎各個領域都在探索利用AI技術。無線移動通信網絡與AI結合，讓AI更好地賦能網絡也成為必然趨勢目前人們已經開始嘗試在5G系統中使用AI技術，但當前5G與AI的結合只能算是利用AI對傳統網絡架構進行優化改造，而不是真正以AI為基礎的全新智能通信網絡系統。之所以這樣說，主要有以下兩點原因，一是AI技術應用于5G網絡的時機相對較晚，通過相關的調查分析和對既有研究資料、公開研究資料的分析可知，AI技術與5G技術的連接是最近幾年才開始嘗試研究的，研究時間比較短，經驗并不豐富;二是雖然說AI技術現階段發展的很快，而且在很多領域已經有了很強的應用力，但在更多的領域仍舊是處于探索的階段，所以說，AI技術與5G網絡技術的結合也初步起步階段，距離真正技術的成熟還需要一個漫長的研究過程。

而真正意義上的智慧連接，表現為通信系統內在的全智能化、網元與網絡架構的智能化、連接對象的智能化、終端設備智能化、承載的信息支撐智能化業務，在未來的發展時間里，將會面對更復雜的環境，更多的挑戰，更龐大的網絡，更多類型的終端機網絡設備，以及更加智能化的業務類型，所以說，如何讓5G技術真正的實現智能化是需要行業工作者努力探索的問題之一，也是未來的重要發展趨勢之一。

（二）深度連接

可以說，現如今，我們的生產和生活的空間在不斷的擴大，信息交互需求的場景和類型也變得越來越復雜，實現深度連接，不僅能夠更好的解決更多的問題，而且能夠使得我們的生活、生產更便捷、高效。在未來的發展時間里，以5G為開端的萬物互聯將會促進物聯網通信需求快速提升，并很可能在未來幾年內爆發。相對人員的通信需求，物聯網信息交互無論是空間范圍還是信息交互類型，都將會極大地擴展。可以預期，在未來的發展時間里，物聯網的需求將會有新的變化，如連接對象活動空間的深入拓展，需要更深入的感知交互，未來的通信設備、對象將更加智能化，多個領域需要更深度的數據挖掘，深入神經交互、人工接口等技術需要更加的成熟等，也就是說，未來的5G技術需要在一定程度上擁有心靈感應的功能，更好的服務于我們的生活、生產。所以說，為未來的時間里，5G技術必將從深度感知、觸覺網絡、深度學習、深度數據挖掘、深度思維、心靈感應、思維與思維的直接交互等方面實現更深入的發展。

（三）全息連接

全息連接被認為是5G最重要的需求之一，尤其是對5G高吞吐量需求的典型應用之一，5G將能夠支持把當前有線或固定無線接入的AR/VR變為更廣泛場景的無線移動AR/VR。一旦AR/VR可以更簡單方便且不受位置限制的移動使用，將會促進AR/VR業務快速發展，進而刺激AR/VR技術與設備本身的快速發展與成熟。可以預期，在未來的時間里，媒體交互形式將可能以現在平面多媒體為主，發展為高保真AR/VR交互為主，甚至全息信息交互，進而無線全息通信將成為現實。高保真AR/VR將普遍存在，全息通信及顯示也可隨時隨地地進行，從而人們可以在任何時間和地點享受完全沉浸式全息交互體驗。

但在未來的發展時間里，移動通信技術領域勢必會關注能源消耗和再利用這一方面的問題，因此，在執行網絡功能時如何盡可能的降低大能量的消耗，確保5G移動通信網絡的綠色節能屬性成為了需要我們行業工作者重點考慮的問題之一，需要為之付出努力。

五、5G技術在移動通信網絡中高效應用的建議

為確保5G技術在移動通信網絡中得以高效的應用，實現價值最大化，更好的服務現代廣大民眾的生活生產，促進現代社會實現可持續發展，本文給出了以下幾點應用建議。

（一）注重安全問題，切實做好安全管理工作

隨著 5G 網絡架構的變化和應用場景的豐富，與傳統通信網絡相比，5G 所面臨的安全問題和挑戰也紛繁復雜，具體來說，涵蓋接入安全、網絡安全、用戶安全、應用安全、可信安全、安全管理、密碼算法等多個方面。因此，行業工作者就需要從這幾個基本方面著手，加強對安全管理工作的重視程度，在實踐工作中總結出更多更有效的安全管理建議和方法，確保5G技術能夠更加安全的應用到現代通信網絡中來，避免不必要問題的發生，減少不必要的損失。

（二）注重云計算，維護數據程序

面向5G移動通信時代，全球物聯網服務將突破500億連接格局，移動云計算成為其創新性服務技術的典型代表。以云計算的“云化”功能、智能傳送網絡的SDN技術為基本構成，統一運營移動通信網絡，具有降低網絡管理成本的便利特征，深受地方群眾的一致好評。作為行業工作人員，需要在此基礎上，繼續探索，繼續探究，想方設法維護好數據程序，提高云計算的效率，保證云計算的安全性。

（三）提高行業工作者的綜合素質

行業工作者綜合素質的提高是一項保障性措施，不僅能夠讓5G技術更高效、高質的運用到現代移動通信網絡中來，而且能夠讓整個關于5G技術的研究應用工作更加高效，是時代的要求，也是行業工作者的責任。為此，一方面需要行業工作者不斷的豐富自身的專業知識，另一方面要提高自身的素質，加強責任意識，增加歸屬感。

結束語：

總的來說，就目前社會對網絡的依賴性來說，移動通信網絡技術更新換代的速度一定非常快，5G技術也必將在移動通信網絡中得以廣泛的應用。而這就離不開更多行業工作者的共同探索和努力，本文所做的研究不夠豐富和具體，個人還會在實踐中繼續總結，繼續學習相關的知識提升自己，希望本文的研究能夠為行業工作者相關研究、相關工作的展開起到一定的借鑒和參考的作用。

參考文獻：

[1]孫廣新.5G技術在移動通信網絡中的應用[J].數字技術與應用，2020，38（01）：14+16.

[2]章文卿.5G移動通信技術：未來通信工程建設的核心技術——論述5G移動通信技術在通信工程中的應用[J].中國新通信，2019，21（15）：54-55.

[3]李業田.關于5G移動網絡新技術及核心網架構的幾點思考[J].中國新通信，2019，21（11）：46.