5G移動通訊網絡發展研究

武峰權

【摘要】? ? 5G網絡已經投入商用，逐漸普及，市場占有率和用戶數量逐漸增加，推動了社會的快速發展，滿足人們對于移動網絡的需要。基于此，通過分析5G 網絡的優勢，詳細介紹了5G移動網絡的關鍵技術，并探討了5G網絡的發展趨勢。

【關鍵詞】? ? 5G移動通信網絡? ? 關鍵技術? ? 發展趨勢

引言：

隨著信息時代的快速發展，對于移動通信網絡提出更高要求，在原本的通信網絡技術上，建設5G移動網絡，提高了網絡傳播速度，更提高頻譜利用率，讓信號傳播優勢更加顯著。如今5G網絡投入商用，成為網絡通信主要研究對象，也逐漸取代4G的移動網絡占有率。通過對5G移動網絡的研究，能夠看到5G網絡多變性，討論5G網絡的未來發展趨勢。

一、5G移動通訊網絡的優勢分析

和4G技術相比，5G技術做出重大突破，給用戶帶來更快的傳輸效率和網絡帶寬，具有高速率、低延時和泛在網的特征。5G網絡的高速度是指傳輸速率較4G網絡大幅提升，4G網絡速率峰值只能達到5G百分之一。泛在網是指網絡無所不在，如今信息技術快速發展，5G網絡建設立志于實現任何地點、時間以及用戶的通暢使用。相比于4G網絡，5G網絡將進一步提高覆蓋范圍，不僅覆蓋于室內，將在室外區域全面覆蓋。低延時性是指5G網絡的延時低于1ms，遠低于4G網絡，縮短了用戶等待時間。如今人們對移動網絡通信的要求不斷提高，為了滿足群眾需要，5G移動網絡進一步應用發展。相比于4G移動網絡5G移動網絡具有更高的頻譜利用率和傳播速度，充分滿足大量移動網絡用戶的需要，，提高信息資源的利用率，讓信息傳播優勢更加明顯。5G移動網絡致力于提高信息傳播速度，提高信號和網絡的穩定性，隨著聯合智能技術的應用，讓5G移動網絡功能更加完善，朝向智能化發展。而5G移動網絡在各個行業中的靈活使用，也將進一步豐富5G網絡業務，提高移動通信質量，推動產業融合，讓通信網絡取得突破性進展。

二、5G移動通訊網絡的主要技術分析

2.1設備架構

蜂窩網絡作為通信硬件體系結構，包括數字蜂窩網絡以及模擬蜂窩網絡。由于網絡通信基站信號覆蓋范圍接近于六邊形，和一個蜂窩類似。蜂窩網絡中包括基站、網絡以及移動站。移動臺主要指移動終端，基站主要是指無線收發器、移動基站、數字設備以及專用網絡等。蜂窩網絡作為接入網的單元，以單元為中心的架構可能進行改變。以蜂窩作為中心架構被改為以設備作為中心架構，并利用上下行鏈路和數據信道，能夠更好傳輸網絡中不同優先等級信息。

2.2智能化技術

如今云計算技術已經在多個領域中應用5G網絡在其中也得到廣泛使用。云計算技術的應用關鍵在于大型服務器的應用，云計算技術利用自身強大的儲存空間滿足使用功能，能夠對大量數據進行處理，并滿足時效性要求。此外在5G終端和操作技術上均融入智能化技術，不僅更有利于完善5G網絡功能，更能給用戶帶來更好地使用體驗。

2.3高頻段傳輸技術

移動網絡頻段為3GHz，如今用戶大量增加，頻段過于擁擠，影響到網絡傳輸速率。同時也會影響傳輸信號，影響移動通信頻段，包括毫米波段、微米波段等。波段尺寸小，尤其是毫米波具備小型化特征，通訊速度更快。

2.4網絡通信技術

網絡通信技術主要包括SND技術、密集網絡技術以及自組織網絡技術。SND技術利用網絡軟件優化網絡，簡化5G通信設備優化網絡。SND技術的應用更利于資源管理，對5G網絡進一步優化。在信息資源分配和技術切換上，需要優化SND技術的適配性，才能保證5G網絡穩定應用。密集網絡技術是支撐5G網絡穩定性的關鍵。由于5G網絡逐漸朝向智能化發展，具有較強的綜合性，在傳輸信息數據時，需要以穩定的網絡為支撐，提高信息傳播穩定性。自組織網絡技術是在信息傳遞時，持續性自我優化，調整網絡傳播。相比于傳統網絡，自組織網絡技術結合5G網絡能夠保證網絡更加穩定，提高網絡的智能化水平。

2.5無線傳輸技術

5G網絡對于信息傳輸的要求你較高，只有保證網絡穩定才能加快信息傳播速度。因此應用高頻段傳輸技術對移動通信頻率加以控制，保證5G傳播速度。從理論上分析，將頻率穩定在3GHz上才能滿足用戶的需要。使用高頻段傳輸技術可以保證短距離傳輸，構建了無線通信網絡。為了保證5G網絡的穩定傳輸，提高信號覆蓋率，要積極應用無線傳輸技術。使用無線傳輸技術形成大規模列陣，保證信息傳播的效率。不斷擴大5G網絡信號，提高信號穩定性，更有利于網絡穩定發展。

2.6大規模MIMO技術

用大規模多輸入多輸出技術（大規模MIMO技術）建設，基站和移動站利用獨立天線進行數據傳輸，可以大幅提高傳輸速度。充分利用資源，提高資源利用率，能夠實現天線多重接收以及傳輸，不需要提高天線發射功率和頻譜，讓信道可靠性和容量大幅提高，成為5G移動通信技術的關鍵。MIMO技術已經在4G通信網絡中應用，基站天線數量多，遠超過移動站。用于設備天線較少，也約束了4G網絡通信容量。5G通信網絡通過大規模MIMO技術，增加天線數量，讓天線數量達到幾百數千個，從而大幅提高通信容量。通過MIMO技術的應用，讓5G技術的傳輸效率大幅提高，但在使用期間也面臨著干擾的問題。由于天線數量增加，也增加了污染和干擾，污染和干擾傳輸速度相同，減少干擾成為5G技術應用上主要面臨的課題。

2.7毫米波技術

毫米波是指10mm～1mm波長的電磁波，使用毫米波通信主要分為波導通信以及無線通信[1]。目前運營商瓜分使用，造成頻譜現存量較少，雖然能夠重新調整頻譜，但不能從根本上解決這一問題。毫米波頻譜較為豐富，具有廣闊的應用前景。毫米波傳播過程中受到通道模型硬件設備和敏感度的限制，可能需要對現存通信架構進行改變。目前毫米波技術還沒有完全解密，但已經推廣應用短距離服務。因此毫米波作為5G技術的突破性技術，如果解決這一問題，將進一步提高用戶體驗。

三、5G移動通訊網絡的發展趨勢展望

3.1用戶數量不斷增加

5G網絡的快速發展，將逐漸取代4G網絡成為移動網絡用戶的主流，5G用戶將在近幾年快速發展，吸引更多4G用戶加入。在5G網絡投入商用后，已經吸引了部分用戶嘗試，隨著基站建設不斷完善，供應商服務逐漸優化，將進一步吸引更多用戶加入。此外我國移動網絡用戶逐年增加，移動設備的購買量和使用量逐年增加，隨著供應商服務的完善化，5G網絡用戶數量將持續增加，大幅提升。供應商要順應網絡發展趨勢，加大力度進行5G產品的開發，從產品和服務上不斷優化，充分滿足用戶需要，吸引更多用戶加入。另一方面我國供應商正處于良性競爭狀態，在健康競爭氛圍的影響下，供應商會更加重視對產品的優化設計，從而擴大市場份額，能夠提高服務質量，更有利于移動網絡的發展。在這一環境中，5G用戶將進一步增長，逐步取代4G網絡得到廣泛應用。

3.2與安卓系統的匹配度上升

在我國移動終端中以安卓系統為主，主要由于安卓系統更適應移動設備，安卓系統包括四個部分，分別為程序框架、應用程序、系統運行以及系統內核層。5G網絡則更適合應用于系統內核層，能夠將安卓硬件設備和基礎文件分離。此外安卓系統具有更高開放性，威脅信息數據的安全性。但5G技術能夠彌補這一缺陷，嚴重影響安卓系統安全系數。

3.3生活云端化

進入5G時代后將進一步推動4K視頻、8K視頻的發展，云技術將進一步應用，普及到人們的日常生活中。如今云盤逐漸取代硬盤，硬盤受到空間和時間的約束，很難滿足數據海量增長的需要。云盤應之而生，逐漸取而代之，打破時間和空間的局限，能夠按照需要進行文件傳輸，也形成了生活云端化的趨勢。如今移動終端被廣泛應用，人們每天產生海量的數據，移動數據業務量增加，人們對于移動網絡的要求逐漸提高。隨著智能設備不斷完善，設備具備了計算和儲存的云功能，能夠滿足數據云端化的需要。

3.4產業高度融合

如今5G移動網絡快速發展，必然會帶動其他領域的發展，推動其他行業的融合，尤其是傳統行業和信息行業的融合，給產業融合帶來助推作用。5G技術應用將進一步提高社會生產效率，讓信息技術服務于社會各個行業，降低行業之間溝通的成本，同時也能實現行業信息化建設，推動產業融合。如家電產品通過和5G技術的融合能夠實現智能化、遠程控制，滿足用戶更豐富的功能需要。在5G技術的支持下，能夠提高各個行業的信息傳輸效率，提高信息傳輸的安全性。5G技術和其他行業的融合，更有利于信息化社會的建設，提高社會發展效率。

3.5穩定性大幅提高

如今國際電信聯盟ITU完成對IMT-2020的研究，明確全球5G發展目標。按照規劃將5G劃分為三個階段，在2016年啟動，第一階段為2012-2015年，積極研究5G架構和原理，2016～2018年進行系統化和標準化建設，開始進行網絡試驗。在第三階段2018年至2020年，開始推動商業試用[2]。在過去十年中3G和4G是移動通信主力，4G移動通信滿足當前需要，但安全性、傳輸速度和延時性問題仍然存在，影響到用戶體驗。

從技術發展角度，5G技術明顯提高了傳輸速度，更符合人們對通信的需要。5G技術提高安全性的同時，也提高了網絡穩定性，改善用戶體驗感。5G通信技術的使用解決了4G信號傳輸效率低、信號不穩定以及安全性低的問題，基本實現了移動通信全覆蓋，為互聯網絡發展提供強有力的支持。

3.6其他

5G網絡通信技術的快速發展，進一步優化了網絡技術、通信技術以及傳輸技術。在5G網絡通信中，擴大無線范圍保障了網絡信號的穩定傳輸，讓用戶使用功能更加穩定。同時將進一步融合智能技術、物聯網技術，擴大5G移動網絡的應用范圍，讓網絡更加靈活。通過對5G配置的優化，壓縮通訊成本，改善資源利用率。如今5G通訊網絡技術逐漸朝向智能化發展，讓5G技術真正服務于移動通信，提高用戶滿意度。

四、結束語

綜上所述，5G移動通訊網絡具有突出優勢，將顯著提高通信網絡服務水平。在5G移動通訊網絡中通過對設備架構升級，融入智能化技術、高頻段傳輸技術、網絡通信技術、無線傳輸技術、大規模MIMO技術、毫米波技術，實現了傳輸速度、穩定性的升級。未來5G網絡的用戶數量不斷增加，與安卓系統的匹配度上升，更適應生活云端化，推動產業高度融合，讓網絡穩定性大幅提高，滿足人們和各個行業對移動網絡的要求。

參? 考? 文? 獻

[1]鄭貴權.通過5G技術實現移動通信與廣播電視的融合[J].網絡安全技術與應用，2021（04）：73-74.

[2]孫曉玥.5G移動通信發展趨勢與關鍵技術分析[J].冶金管理，2020（13）：138-139.