5G技術(shù)在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用研究

王晶

摘要：繼4G技術(shù)之后，5G技術(shù)也逐步的應(yīng)用到移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，對于滿足智能終端普及和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展起到了重要的促進(jìn)作用。本文通過對5G技術(shù)在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，進(jìn)一步加快移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與發(fā)展，更好的滿足人們對于網(wǎng)絡(luò)信息的需求。

1. 研究背景

隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的快速發(fā)展，產(chǎn)品的更新?lián)Q代頻率也非常的快，而信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更是倍速發(fā)展，在未來的10年中，無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量還會(huì)增加1000倍不止，由此對移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提出了更高的要求，5G技術(shù)的出現(xiàn)正是為了滿足這一需求，這也是新時(shí)期移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)因素。

2.5G技術(shù)概述

5G技術(shù)是當(dāng)下社會(huì)正在積極發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，我國電信運(yùn)營商，已經(jīng)開展了5G移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)研究，預(yù)計(jì)2020年，5G移動(dòng)通信技術(shù)就能實(shí)現(xiàn)全面運(yùn)營，5G技術(shù)的運(yùn)營不僅提高了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俣?，更是拓寬了網(wǎng)絡(luò)資源的服務(wù)范圍[1]。5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，改善了數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行條件，不論是信號覆蓋還是信號穩(wěn)定性，都會(huì)體現(xiàn)出5G移動(dòng)通信外的優(yōu)勢，科學(xué)的研究網(wǎng)絡(luò)中的技術(shù)，以便滿足5G移動(dòng)通所以現(xiàn)階段，各大電信運(yùn)營商，積極發(fā)展5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行需求。

高頻段傳輸技術(shù)方面的分析，目前社會(huì)發(fā)展運(yùn)用的移動(dòng)通信系統(tǒng)的頻段為3GHz以下，而網(wǎng)絡(luò)用戶的數(shù)wifi遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出該頻段信息傳輸?shù)某休d范圍，隨著用戶數(shù)據(jù)流量使用的不斷增加，該頻段的信息傳輸就會(huì)出現(xiàn)資源短缺的現(xiàn)象，不過對于受氣候條件影響的頻譜傳輸資源方面，還需要進(jìn)一步研究。

5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是多天線傳輸技術(shù)。該技術(shù)主要源于4G網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸頻譜，為了彌補(bǔ)4G網(wǎng)絡(luò)的不足，讓網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展能夠更好的與信息利用率結(jié)合，因而5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信將頻譜的利用率作為目前以致未來發(fā)展研究的主要方向。其中多天線技術(shù)發(fā)展， 其數(shù)量己經(jīng)增加至128根，同時(shí)也形成了 3D-MIM0的技術(shù)，該技術(shù)的運(yùn)用能減少網(wǎng)絡(luò)用戶之間的干擾，從而改善了無線信號的覆蓋范圍。

5G網(wǎng)絡(luò)技木能夠采用同時(shí)同頻全雙工技術(shù)，同時(shí)能夠有效的提高頻譜的效率，還能突破之前頻譜資源使用的限制，讓頻譜資源的利用更加靈活多樣化。5G通信技術(shù)在設(shè)備之間還可以直接通信，并能降低時(shí)間的延續(xù)性和資源的耗能，同時(shí)也能高效的利用頻譜資源，進(jìn)而提高5G通信技術(shù)的效率和質(zhì)量。

3.5G技術(shù)在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

3.1 SDN/NFV技術(shù)

5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，比較注重可擴(kuò)展技術(shù)的應(yīng)用，隨著云計(jì)算服務(wù)、三網(wǎng)融合等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)在安全性、可拓展方面，實(shí)行了技術(shù)規(guī)劃。SDN/NFV技術(shù)是指軟件定義網(wǎng)絡(luò)/網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化，其是5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中新型構(gòu)架，能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬化、軟件化，有效控制好數(shù)據(jù)分離，完善了5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。

SDN/NFV技術(shù)，是5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的基礎(chǔ)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建出通信的基礎(chǔ)層、控制層與應(yīng)用層，三個(gè)層面利用開放的API，實(shí)現(xiàn)程序上的調(diào)用，取代了手動(dòng)配置，簡化了5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的管理[2]。5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，需要具備轉(zhuǎn)發(fā)分離的功能，優(yōu)化整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信的系統(tǒng)，促使5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)能夠在可控制的狀態(tài)下運(yùn)行。SDN與NFV技術(shù)的相互配合，還能構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，滿足不同業(yè)務(wù)的需求。

3.2移動(dòng)云計(jì)算技術(shù)

移動(dòng)云計(jì)算是5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特征，提高了移動(dòng)終端設(shè)備的性能，支持大量的服務(wù)功能。移動(dòng)智能手機(jī)、平板的用戶數(shù)量越來越多，5G通信中的移動(dòng)云計(jì)算技術(shù)，提供了萬物互聯(lián)的服務(wù)條件，最高可以實(shí)現(xiàn)500億連接。移動(dòng)云計(jì)算技術(shù)，促使5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)成為創(chuàng)新的信息服務(wù)，創(chuàng)造了新型的運(yùn)營與交付模式，在5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，積極引入移動(dòng)云計(jì)算技術(shù)，保證智能終端，可以根據(jù)需求，靈活的進(jìn)入遠(yuǎn)程的服務(wù)商，準(zhǔn)確的獲取所需資源。移動(dòng)云計(jì)算技術(shù)，在5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，既能實(shí)現(xiàn)資源的存儲(chǔ)，又能滿足資源調(diào)用服務(wù)。5G網(wǎng)絡(luò)中，移動(dòng)云計(jì)算的平臺(tái)構(gòu)架，包括客戶端、軟件服務(wù)SaaS、平臺(tái)PaaS、基礎(chǔ)設(shè)施IaaS四個(gè)部分，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)計(jì)算的簡化，不會(huì)出現(xiàn)本地資源不足的問題，而且云備份和云存儲(chǔ)提供了分布式的運(yùn)行方法，防止5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)信息丟失，在移動(dòng)云計(jì)算的條件下，也引入了遠(yuǎn)程安全控制的方法，支持5G網(wǎng)絡(luò)的無縫連接。

3.3 D2D與M2M通信

D2D與M2M通信均是5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的要點(diǎn)。D2D是指設(shè)備到設(shè)備通信，M2M是指機(jī)器到機(jī)器的通信。D2D通信利用蜂窩系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了近距離數(shù)據(jù)直傳，直接在終端上完成了會(huì)話傳輸，不涉及基站運(yùn)作。蜂窩網(wǎng)內(nèi)，負(fù)責(zé)了大量的功能，包括無線資源分配、會(huì)話建立等等，減輕了通信基站的運(yùn)行負(fù)擔(dān)，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)效性。D2D通信在5G網(wǎng)絡(luò)中，雖然獲取了利益，但是也面臨著干擾問題，應(yīng)該將干擾作為主流研究內(nèi)容，明確5G網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行[3].M2M通信在5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，具有標(biāo)準(zhǔn)化的特征，提供智能交互式的服務(wù)，M2M能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)請求，隨機(jī)制造信道資源，根據(jù)隨機(jī)接入?yún)f(xié)議完成請求訪問。M2M容易引起通信堵塞、過載，所以5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)在引入M2M通信時(shí)，要注意自適應(yīng)負(fù)荷控制機(jī)制的運(yùn)用，以免規(guī)范M2M通信的應(yīng)用。

3.4 超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

5G 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有多元化、智能化的特征，移動(dòng)數(shù)據(jù)流量呈現(xiàn)直線增長的趨勢，引入超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，拉近終端到節(jié)點(diǎn)的距離，最大程度的提高 5G 網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行效率，同時(shí)擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的容量。為了提高超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的效率，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中，還要有它感知相鄰的節(jié)點(diǎn)，保障兩者之間的協(xié)作性，減輕頻繁切換的運(yùn)行壓力。超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上，還要注重網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)部署技術(shù)的應(yīng)用，考慮到5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中節(jié)點(diǎn)開啟和關(guān)閉時(shí)，表現(xiàn)出來的突發(fā)性、隨機(jī)性特征，采用網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)部署技術(shù)，降低節(jié)點(diǎn)的干擾力度，也能排除網(wǎng)絡(luò)中時(shí)間、空間上的劇烈變動(dòng)。

結(jié)論

未來， 5G 技術(shù)在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用必將更加廣泛，對此，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)此種技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)研究，確保應(yīng)用效果，以更好的滿足移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需求。

參考文獻(xiàn)

[1]黃霞.關(guān)于面向5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)綠色通信關(guān)鍵技術(shù)的相關(guān)分析[J].中國新通信，2016，（22）：19.

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[3]陳妍名.REST API技術(shù)及在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)管理中的應(yīng)用[J].電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2015，（05）：81-85.