5G通信工程管理及未來發(fā)展趨勢

姜皓月，修丹陽

（山東科技大學(xué)，山東 濟(jì)南 250031）

0 引 言

信息時代的到來，對于通信技術(shù)的范圍、即時性、成本都有了更高的要求。4G通信技術(shù)是現(xiàn)代重要通信技術(shù)，在一定時期內(nèi)滿足了大數(shù)據(jù)時代的通信要求[1]。5G作為新型通信技術(shù)，相比于4G技術(shù)在通信性能上有了質(zhì)的飛躍，其組網(wǎng)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜化，自動化程度高，并具有維修便捷的優(yōu)勢，減少了信息傳播過程的延時問題，對于社會信息傳播意義重大。

1 5G通信技術(shù)優(yōu)勢

1.1 頻譜利用優(yōu)勢

相比于一般通信技術(shù)，5G通信技術(shù)有著相對明顯的頻譜利用優(yōu)勢。5G通信技術(shù)通信過程中使用是高頻段頻譜，組網(wǎng)能力更強，能夠?qū)⒂邢迣拵Ъ夹g(shù)、無線寬帶技術(shù)以及光載體等融入到網(wǎng)絡(luò)中，構(gòu)建立體化通信工程，實現(xiàn)多種通信功能，發(fā)揮其各項優(yōu)勢。

1.2 通信性能優(yōu)勢

5G通信技術(shù)的核心在于工程構(gòu)建高度融合性，能夠搭載多種現(xiàn)代核心通信技術(shù)，形成集成效應(yīng)。5G通信技術(shù)與傳統(tǒng)通信技術(shù)相比優(yōu)勢明顯，將各個通信多項串連，增強各個環(huán)節(jié)互動性，讓通信用戶、通信傳輸、通信設(shè)備等互動，提升5G通信工程的實用性，提高通信服務(wù)質(zhì)量[2]。

1.3 降低運營成本

5G通信工程有著強大的通信組網(wǎng)能力，對于通信硬件搭載設(shè)施依賴性比較小，其組網(wǎng)能力與軟件布置以及平臺組網(wǎng)結(jié)構(gòu)是否科學(xué)有直接關(guān)系。鑒于此，5G通信工程對于工程設(shè)計與優(yōu)化要求更高。5G通信工程運營商在運營過程中可以通過實行5G通信技術(shù)監(jiān)測各項業(yè)務(wù)流量的動態(tài)變化，科學(xué)配置網(wǎng)絡(luò)資源，減少通信能源耗損，直接起到降低通信成本的作用。

2 5G通信技術(shù)內(nèi)容

2.1 高頻段技術(shù)

通信技術(shù)使用的設(shè)備主要以低頻段為主，通信傳輸能力有限。但隨著上網(wǎng)用戶數(shù)量增加，增加了網(wǎng)絡(luò)流量，導(dǎo)致通信頻段資源利用匱乏。5G高頻段通信技術(shù)可以解決現(xiàn)有4G通信技術(shù)頻段資源不足問題。高頻段技術(shù)具有減少信息傳遞距離，增強信號抗干擾能力等優(yōu)勢，讓通信質(zhì)量得到保證。

2.2 多項設(shè)備傳輸

5G通信技術(shù)具有強大的組網(wǎng)優(yōu)勢與頻率傳輸優(yōu)勢，因此在工程構(gòu)建過程中需要使用多個設(shè)備進(jìn)行傳輸。通信工程需要使用大量的天線，以增加信號強度與范圍，保證通信質(zhì)量。在既往通信技術(shù)中，接觸的天線傳輸技術(shù)多為2D形式，具有傳輸范圍窄等劣勢。5G通信工程中將大幅度使用3D通信技術(shù)，增加天線數(shù)量，引導(dǎo)各項通信資源，擴(kuò)大通信信號覆蓋面。此外，5G通信工程多項設(shè)備運行需要使用大量天線，并在高頻段技術(shù)加持下增強信號。因此，在由4G向5G的技術(shù)過渡過程中，可以通過增加通信設(shè)備的方式提升工程通信質(zhì)量。

2.3 同頻雙向控制

5G通信工程的技術(shù)項目運行與高頻譜利用率有著直接關(guān)系，利用率越高則通信效果越佳。但受限于通信技術(shù)問題，高頻譜利用過程中存在較多的局限性，無法充分發(fā)揮其高頻信號傳輸作用。同頻雙向技術(shù)是5G通信技術(shù)的核心技術(shù)，可以加持高頻段技術(shù)的信號傳播作用，提升通信資源利用率，消除用戶之間的信息源干擾。同頻雙向突破頻率局限性，彌補了5G通信技術(shù)中TDD項目中的不足。

3 技術(shù)管理分析

3.1 傳輸技術(shù)管理

5G通信工程實現(xiàn)高質(zhì)信號傳播，主要依賴于高頻通信技術(shù)手段，因此傳輸技術(shù)管理主要是指高頻信號管理。現(xiàn)在所使用的4G網(wǎng)絡(luò)主要采用的是低頻傳輸技術(shù)手段，頻率≤3 Hz。而高頻段信息傳播技術(shù)信號主要控制在26 Hz[3]。在完善高頻傳輸項目建設(shè)過程中需要搭配使用66根天線增強信息傳輸與接收效果，并借助波束縛形技術(shù)增大信息傳播范圍，確保區(qū)域范圍內(nèi)2 km都可以有效傳播信息。由于5G通信工程的多項功能實現(xiàn)主要借助多種設(shè)備組合，因此在管理傳輸技術(shù)過程中需要增加相應(yīng)的通信設(shè)備，解決高頻段信號資源利用問題。

3.2 關(guān)鍵技術(shù)分析

5G通信工程在信號傳播抗干擾能力、信息傳輸技術(shù)等多項關(guān)鍵技術(shù)都實現(xiàn)了新的突破，并借助高頻譜為網(wǎng)絡(luò)用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的信息傳送渠道[4]。同時，通信工程的發(fā)展推動了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展，構(gòu)建更加優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，反向推動通信技術(shù)的智能化發(fā)展。5G通信工程技術(shù)主要包括3G MIMO技術(shù)與全雙工技術(shù)。

3G MIMO能夠?qū)?G通信工程中的天線設(shè)備納入到同一系統(tǒng)中，提升設(shè)備的整體集成效應(yīng)。目前，3G MIMO技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到系統(tǒng)中，為工程中設(shè)備的增加與應(yīng)用提供了必要的技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)。但信息技術(shù)應(yīng)用仍然存在一定的問題，如大幅度增加系統(tǒng)中的設(shè)備可能導(dǎo)致信息容量減少[5]。因此，在實際信息技術(shù)管理過程中，不能無限增加天線數(shù)量，應(yīng)該保持天線數(shù)量與系統(tǒng)存儲空間的平衡。此外，在構(gòu)建5G通信工程過程中，對于3G MIMO的空間分辨率也有了更高要求，以提升頻譜資源利用率。

全雙工技術(shù)主要是用于解決信號干擾問題。5G通信工程中設(shè)備數(shù)量多，終端用戶在與其進(jìn)行對接時會產(chǎn)生信號干擾作用，雙向通信可以改善信號干擾與資源浪費問題。但受限于通信技術(shù)水平，現(xiàn)在尚無法實現(xiàn)雙向通信[6]。使用全雙工技術(shù)可以解決這個問題，滿足5G通信工程的信號傳播需求，以實現(xiàn)頻譜的靈活應(yīng)用。

4 未來發(fā)展趨勢

在通信技術(shù)行業(yè)，我國處于世界領(lǐng)先地位，是率先提出建立5G通信通信工程的主要國家之一。目前，我國仍然處于4G到5G通信轉(zhuǎn)型階段[7]。

4.1 工程復(fù)雜化

在信息時代下，通信規(guī)模、范圍、安全性、穩(wěn)定性都有了更高的要求，這也對通信工程的性能提出了更高的要求。5G通信工程主要以組網(wǎng)、設(shè)備聯(lián)合以及其他技術(shù)手段集成建設(shè)后實現(xiàn)多種功能，并通過高頻資源利用率實現(xiàn)通信信號加強[8]。在未來發(fā)展中，5G通信技術(shù)組網(wǎng)將更加復(fù)雜化，組網(wǎng)設(shè)備增多，組網(wǎng)層級與節(jié)點也呈現(xiàn)橫縱深度發(fā)展，通信工程規(guī)模日益龐大。

4.2 工程水平提升

5G通信工程建設(shè)將會對現(xiàn)今通信技術(shù)現(xiàn)狀造成重要影響，并對網(wǎng)絡(luò)通信發(fā)展造成重要沖擊。5G通信技術(shù)建設(shè)過程中依賴于傳統(tǒng)“點到點”的物理傳輸通信技術(shù)，將多個通信用戶囊括其中，從而構(gòu)建規(guī)模化區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，提升網(wǎng)絡(luò)通信性能。因此，5G通信技術(shù)的出現(xiàn)，將滿足通信用戶新的通信需求。

2020年5G通信工程技術(shù)水平將會大幅度提升，并與多種無線技術(shù)設(shè)備相對接，組件新的信息網(wǎng)絡(luò)[9]。5G通信工程水平提升主要表現(xiàn)在如下3個方面。

第一，增加效率。通信技術(shù)水平更加完善，顯著提升信息傳輸效率。

第二，保障安全。信息傳輸過程中，5G通信工程可以通過安全信息傳輸軟件以及備用通信硬件設(shè)備保障信息傳輸安全性，解決4G通信過程中的安全隱患。

第三，優(yōu)化工程。4G網(wǎng)絡(luò)受到通信技術(shù)水平、通信范圍、通信質(zhì)量等多方面限制，導(dǎo)致信號傳輸不穩(wěn)，影響用戶日常生活中通信設(shè)備使用效果。因此，大力開發(fā)5G通信工程，以優(yōu)化4G通信工程中所存在的各種問題，讓用戶獲得更佳的通信體驗感。

5 結(jié) 論

5G通信技術(shù)對于現(xiàn)代通信行業(yè)發(fā)展意義重大，提升了信息傳播質(zhì)量，滿足了商業(yè)、生活以及軍用通信發(fā)展需求。在未來5G通信工程發(fā)展中，仍然要以高頻段傳輸技術(shù)為核心，構(gòu)建新的結(jié)構(gòu)體系，強化頻譜使用能力，促進(jìn)其發(fā)展。