5G 通信中提升數據傳輸可靠性的對策分析

（貴州省郵電規劃設計院有限公司，貴州 貴陽 550001）

1 5G 通信概述

1.1 5G 通信含義

所謂5G 實際上是第五代移動通信標準的英文縮寫。5G 網絡是在4G 網絡的基礎上誕生的，對4G 網絡進行了全面提升，其最顯著的特點就是網絡傳輸峰值網速較4G 網絡達到提升，最高可達20Gb/s，這一速度未各種大數據量內容的傳輸帶來便利。5G 通信技術的出現，為需要依靠數據傳輸來發展的領域帶來新的機遇，如未來各種智能影音、高品質畫質產品將大量產生，而一些對數據傳輸速度有極高要求的創新產品如VR 現實技術等，也將得到進一步發展。具體到人們的生活上，5G 通信所帶來的數據傳輸速率的提升將會使人們的生活節奏進一步加快。目前，隨著5G 通信標準得到國際認定，同時在國內的推廣應用，5G 取代4G 已經是大勢所趨，而新的傳輸技術下其數據傳輸可靠性問題也不可避免的成為下一個關注話題。

1.2 5G 網絡架構

5G 網絡的結構更為復雜，其結構是依托靈活的無線接入云、智能開放的控制云、高效低成本的轉發云而建構出來的，網絡基礎是IMT-2020網絡，同時架構設計上又融合了SDN、NFV 以及云技術，能夠支持多種無線制式的接入，同時實現無線接入點的系統性控制。因此，5G 網絡結構的設計更適應各種回傳鏈路，無線資源利用率更高，而無線資源管理也更為多變。此外，這種網絡架構還有助于控制云實現各種網絡功能的抽象性、局部性和全局性會話控制，并通過屏蔽網絡底層技術細節來建構出面向網絡的開放接口，進而幫助網絡運營商提高業務部署效率?？梢哉f，5G 網絡架構是一種更先進的架構，融合多項先進技術，對改善優化數據傳輸起到積極作用。

2 5G 通信中的相關技術

2.1 覆蓋增強技術

覆蓋增強技術是5G 通信中的一項核心技術，其主要用以通過加強頻譜資源的空間復用來使頻譜效率得到提升。該技術的實現主要依托密集異構組網和中心式云后臺。其中密集異構組網就是縮小小區半徑建立起的組網，5G 網絡中的超密集異構網絡通過宏站與低功率小型基站的覆蓋來增加站點密度，進而達到縮短節點間距離的目的，進而縮短網絡節點與終端之間的距離，最終提高頻譜效率與系統容量。而中心式云后臺是以安全可靠的運營商為基礎的，同時對能夠接入中心式后臺的服務商要求極高。該后臺利用統一標準營造增值服務，同時可以利用量子密碼學來對云控制實施計算，從而保證其安全性。

2.2 頻效提升技術

頻效提升技術也是5G 通信的關鍵技術之一，該技術主要依靠的是大規模天線、新型傳輸波形、非正交多址接入、先進調制編碼技術。其中大規模的天線主要是在接收端和發送端使用多個天線來接收與發送，從而使5G 通信能夠在不增加頻譜資源與總功率的情況下提升信道的容量、吞吐量與傳輸距離。基于這一特點，大規模電線技術極大的推動了5G 網絡的發展。新型傳輸波形主要指OFDM 波形，其相較傳統FDM，在頻譜利用率方面有了明顯的提升，同時也具有抗頻率選擇性衰落的特點，在5G 網絡發展中也是一種主要的波形技術。非正交多址接入主要輔助5G 網絡增加更多功率域，從而使用戶路徑損耗可以再次復用，同時也能夠使無線接入量得到提升。在編碼技術上，5G 通信領域依靠的是比4G 更高頻譜利用率的調制編碼技術，如空間調制編碼技術，將以往的二維映射提升至三維，使得頻譜效率大大提高。

2.3 頻譜擴展技術

該技術是基于認知無線電技術、可見光通信技術等產生的主要用于進行頻譜擴展的一個技術統稱。其在技術層面擁有更高的可靠性、抗干擾能力以及更強的多址能力等。該技術也是5G 通信中的一項主流技術。

2.4 能效提升技術

5G 通信的發展需要有更高的能量進行通信支撐。在這一方面，能效提升技術的運用就顯得尤為關鍵。而該技術領域的依托主要是多域協同無線資源管理的運用。該技術能夠對多領域的協同合作起到促進作用，同時配合碼域、時域、空域、頻域、能量域等完成資源的協同管理，以達到系統容量的提升。

3 5G 通信數據傳輸的安全隱患

從5G 通信中所采用的各項技術不難發現，其技術更為復雜，數據容量和傳輸的節點更多，因此其數據傳輸中也將面臨更高的安全隱患。與傳統通信技術相比，5G 通信過程同樣可能出現各種漏洞，引發數據傳輸的安全問題。同時，5G 通信技術的復雜性和運用設備技術含量的提升，其實際運行中各種故障問題的處理難度更大，所以數據傳輸的安全隱患也進一步加劇，對技術人員的技術水平也提出更高要求。目前，5G 技術已經開始推廣應用，在此過程中針對5G 數據傳輸的攻擊與破壞將逐漸增多，所以當前5G 通信正面臨極大的數據傳輸安全威脅。

4 5G 通信中提升數據傳輸可靠性的對策

4.1 加快提升5G 通信技術修復能力

與其他網絡安全類似，5G 數據傳輸過程中的各種技術漏洞難以避免，所以在提升其傳輸可靠性方面，各種漏洞問題的修復就成為一個重要技術，這也是最基本都數據傳輸防護技術。因此，未來發展中5G 通信領域需要不斷結合5G 網絡下的各種網絡病毒、系統漏洞等加快技術研發，更新病毒數據庫，以便及時針對各種隱患漏洞問題加以修復，保障其數據傳輸的安全可靠性。此外，相關領域需要不斷找到更為高效的數據傳輸方式，并立足當前數據傳輸上存在的不足對其進行完善，以減少其數據傳輸過程發生漏洞的可能性。

4.2 進一步加大先進技術的應用和研究

在5G 通信中，覆蓋增強技術中的中心式云后臺和頻譜擴展技術等都能夠提升其數據傳輸的安全可靠性。然而當前5G 通信仍處于剛剛起步階段，實踐中對于這些技術的應用還不夠深入，這就導致這些技術在提升數據傳輸安全可靠性方面的能力還無法充分發揮，所以在解決數據傳輸安全問題上，未來還需要5G 通信領域對這些技術進行深入研究，依托這些技術對5G 通信建設進行優化完善，從而將這些先進技術更全面的應用于5G通信中。此外，5G 通信領域還應該進一步加強各項關鍵技術的研究和技術升級，如此方能使覆蓋增強技術、頻譜擴展技術本身的技術水平不斷提升，實現創新，進而在5G 數據傳輸中發揮出更大的安全保障效用。

4.3 加強5G 通信數據傳輸標準建設

5G 時代的來臨使得未來數據傳輸量將進一步提升，所以為確保其安全性，統一和規范數據傳輸標準也是十分關鍵的。一方面，統一的標準更有助于5G 數據傳輸的管理，另一方面，統一的標準能夠讓5G 數據傳輸更為暢通，避免傳輸過程中因標準不同而造成其數據遺漏和丟失問題。

4.4 加強5G 網絡監管

網絡監管一直都是一個重要環節，在5G 網絡中，因其數據傳輸速度更快，技術更為復雜，所以網絡中的安全問題更容易發生，管理也更具難度。對此，未來5G通信領域應該完善監管制度，明確5G 通信運行和數據傳輸的相關規范，以不斷對5G 網絡加強監管，保障其數據傳輸安全性。

4.5 加強5G 通信技術人才的培養

5G 通信的發展和普及必然需要大量技術人才的支撐，尤其在數據傳輸安全監測與防范方面，未來的人才需求量將越來越大。因此高素質技術人才的培養也是未來提升其數據傳輸安全性的重要舉措。一方面，我國通信部門應對5G 時代通信安全問題方面的技術型人才培養給予重視，創新專業教育設計，從而培養出各種新型人才充實通信行業人力。另一方面，要對現有人才進行技術培訓，組織其學習先進通信安全知識與理論，并組織其開展交流研討，進而使我國的通信技術人才的技術水平得到不斷提升。

5 結束語

現階段5G 時代一步步向我們走來，其將對社會帶來的變革是極其深遠的。而隨著5G 通信技術逐漸普及應用，其數據傳輸安全性問題將日漸突出。而新時期面臨5G 通信技術的復雜性和網絡安全問題的嚴峻性，相關領域必須采取一系列對策加以應對，以切實保障其數據傳輸的安全可靠性，使5G 通信更好地服務于社會發展。