（貴州省郵電規(guī)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(wǎng)絡是在4G 網(wǎng)絡的基礎(chǔ)上誕生的，對4G 網(wǎng)絡進行了全面提升，其最顯著的特點就是網(wǎng)絡傳輸峰值網(wǎng)速較4G 網(wǎng)絡達到提升，最高可達20Gb/s，這一速度未各種大數(shù)據(jù)量內(nèi)容的傳輸帶來便利。5G 通信技術(shù)的出現(xiàn)，為需要依靠數(shù)據(jù)傳輸來發(fā)展的領(lǐng)域帶來新的機遇，如未來各種智能影音、高品質(zhì)畫質(zhì)產(chǎn)品將大量產(chǎn)生，而一些對數(shù)據(jù)傳輸速度有極高要求的創(chuàng)新產(chǎn)品如VR 現(xiàn)實技術(shù)等，也將得到進一步發(fā)展。具體到人們的生活上，5G 通信所帶來的數(shù)據(jù)傳輸速率的提升將會使人們的生活節(jié)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(nèi)的推廣應用，5G 取代4G 已經(jīng)是大勢所趨，而新的傳輸技術(shù)下其數(shù)據(jù)傳輸可靠性問題也不可避免的成為下一個關(guān)注話題。

1.2 5G 網(wǎng)絡架構(gòu)

5G 網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)更為復雜，其結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)發(fā)云而建構(gòu)出來的，網(wǎng)絡基礎(chǔ)是IMT-2020網(wǎng)絡，同時架構(gòu)設計上又融合了SDN、NFV 以及云技術(shù)，能夠支持多種無線制式的接入，同時實現(xiàn)無線接入點的系統(tǒng)性控制。因此，5G 網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)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(wǎng)絡架構(gòu)還有助于控制云實現(xiàn)各種網(wǎng)絡功能的抽象性、局部性和全局性會話控制，并通過屏蔽網(wǎng)絡底層技術(shù)細節(jié)來建構(gòu)出面向網(wǎng)絡的開放接口，進而幫助網(wǎng)絡運營商提高業(yè)務部署效率?？梢哉f，5G 網(wǎng)絡架構(gòu)是一種更先進的架構(gòu)，融合多項先進技術(shù)，對改善優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸起到積極作用。

2 5G 通信中的相關(guān)技術(shù)

2.1 覆蓋增強技術(shù)

覆蓋增強技術(shù)是5G 通信中的一項核心技術(shù)，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(shù)的實現(xiàn)主要依托密集異構(gòu)組網(wǎng)和中心式云后臺。其中密集異構(gòu)組網(wǎng)就是縮小小區(qū)半徑建立起的組網(wǎng)，5G 網(wǎng)絡中的超密集異構(gòu)網(wǎng)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(jié)點間距離的目的，進而縮短網(wǎng)絡節(jié)點與終端之間的距離，最終提高頻譜效率與系統(tǒng)容量。而中心式云后臺是以安全可靠的運營商為基礎(chǔ)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(tǒng)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(shù)

頻效提升技術(shù)也是5G 通信的關(guān)鍵技術(shù)之一，該技術(shù)主要依靠的是大規(guī)模天線、新型傳輸波形、非正交多址接入、先進調(diào)制編碼技術(shù)。其中大規(guī)模的天線主要是在接收端和發(fā)送端使用多個天線來接收與發(fā)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?；谶@一特點，大規(guī)模電線技術(shù)極大的推動了5G 網(wǎng)絡的發(fā)展。新型傳輸波形主要指OFDM 波形，其相較傳統(tǒng)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(wǎng)絡發(fā)展中也是一種主要的波形技術(shù)。非正交多址接入主要輔助5G 網(wǎng)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(shù)上，5G 通信領(lǐng)域依靠的是比4G 更高頻譜利用率的調(diào)制編碼技術(shù)，如空間調(diào)制編碼技術(shù)，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(shù)

該技術(shù)是基于認知無線電技術(shù)、可見光通信技術(shù)等產(chǎn)生的主要用于進行頻譜擴展的一個技術(shù)統(tǒng)稱。其在技術(shù)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(shù)也是5G 通信中的一項主流技術(shù)。

2.4 能效提升技術(shù)

5G 通信的發(fā)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(shù)的運用就顯得尤為關(guān)鍵。而該技術(shù)領(lǐng)域的依托主要是多域協(xié)同無線資源管理的運用。該技術(shù)能夠?qū)Χ囝I(lǐng)域的協(xié)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(xié)同管理，以達到系統(tǒng)容量的提升。

3 5G 通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩[患

從5G 通信中所采用的各項技術(shù)不難發(fā)現(xiàn)，其技術(shù)更為復雜，數(shù)據(jù)容量和傳輸?shù)墓?jié)點更多，因此其數(shù)據(jù)傳輸中也將面臨更高的安全隱患。與傳統(tǒng)通信技術(shù)相比，5G 通信過程同樣可能出現(xiàn)各種漏洞，引發(fā)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩珕栴}。同時，5G 通信技術(shù)的復雜性和運用設備技術(shù)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(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩[患也進一步加劇，對技術(shù)人員的技術(shù)水平也提出更高要求。目前，5G 技術(shù)已經(jīng)開始推廣應用，在此過程中針對5G 數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓襞c破壞將逐漸增多，所以當前5G 通信正面臨極大的數(shù)據(jù)傳輸安全威脅。

4 5G 通信中提升數(shù)據(jù)傳輸可靠性的對策

4.1 加快提升5G 通信技術(shù)修復能力

與其他網(wǎng)絡安全類似，5G 數(shù)據(jù)傳輸過程中的各種技術(shù)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(shù)，這也是最基本都數(shù)據(jù)傳輸防護技術(shù)。因此，未來發(fā)展中5G 通信領(lǐng)域需要不斷結(jié)合5G 網(wǎng)絡下的各種網(wǎng)絡病毒、系統(tǒng)漏洞等加快技術(shù)研發(fā)，更新病毒數(shù)據(jù)庫，以便及時針對各種隱患漏洞問題加以修復，保障其數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩煽啃?。此外，相關(guān)領(lǐng)域需要不斷找到更為高效的數(shù)據(jù)傳輸方式，并立足當前數(shù)據(jù)傳輸上存在的不足對其進行完善，以減少其數(shù)據(jù)傳輸過程發(fā)生漏洞的可能性。

4.2 進一步加大先進技術(shù)的應用和研究

在5G 通信中，覆蓋增強技術(shù)中的中心式云后臺和頻譜擴展技術(shù)等都能夠提升其數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩煽啃?。然而當?G 通信仍處于剛剛起步階段，實踐中對于這些技術(shù)的應用還不夠深入，這就導致這些技術(shù)在提升數(shù)據(jù)傳輸安全可靠性方面的能力還無法充分發(fā)揮，所以在解決數(shù)據(jù)傳輸安全問題上，未來還需要5G 通信領(lǐng)域?qū)@些技術(shù)進行深入研究，依托這些技術(shù)對5G 通信建設進行優(yōu)化完善，從而將這些先進技術(shù)更全面的應用于5G通信中。此外，5G 通信領(lǐng)域還應該進一步加強各項關(guān)鍵技術(shù)的研究和技術(shù)升級，如此方能使覆蓋增強技術(shù)、頻譜擴展技術(shù)本身的技術(shù)水平不斷提升，實現(xiàn)創(chuàng)新，進而在5G 數(shù)據(jù)傳輸中發(fā)揮出更大的安全保障效用。

4.3 加強5G 通信數(shù)據(jù)傳輸標準建設

5G 時代的來臨使得未來數(shù)據(jù)傳輸量將進一步提升，所以為確保其安全性，統(tǒng)一和規(guī)范數(shù)據(jù)傳輸標準也是十分關(guān)鍵的。一方面，統(tǒng)一的標準更有助于5G 數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓芾?，另一方面，統(tǒng)一的標準能夠讓5G 數(shù)據(jù)傳輸更為暢通，避免傳輸過程中因標準不同而造成其數(shù)據(jù)遺漏和丟失問題。

4.4 加強5G 網(wǎng)絡監(jiān)管

網(wǎng)絡監(jiān)管一直都是一個重要環(huán)節(jié)，在5G 網(wǎng)絡中，因其數(shù)據(jù)傳輸速度更快，技術(shù)更為復雜，所以網(wǎng)絡中的安全問題更容易發(fā)生，管理也更具難度。對此，未來5G通信領(lǐng)域應該完善監(jiān)管制度，明確5G 通信運行和數(shù)據(jù)傳輸?shù)南嚓P(guān)規(guī)范，以不斷對5G 網(wǎng)絡加強監(jiān)管，保障其數(shù)據(jù)傳輸安全性。

4.5 加強5G 通信技術(shù)人才的培養(yǎng)

5G 通信的發(fā)展和普及必然需要大量技術(shù)人才的支撐，尤其在數(shù)據(jù)傳輸安全監(jiān)測與防范方面，未來的人才需求量將越來越大。因此高素質(zhì)技術(shù)人才的培養(yǎng)也是未來提升其數(shù)據(jù)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(shù)型人才培養(yǎng)給予重視，創(chuàng)新專業(yè)教育設計，從而培養(yǎng)出各種新型人才充實通信行業(yè)人力。另一方面，要對現(xiàn)有人才進行技術(shù)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(shù)人才的技術(shù)水平得到不斷提升。

5 結(jié)束語

現(xiàn)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(shù)逐漸普及應用，其數(shù)據(jù)傳輸安全性問題將日漸突出。而新時期面臨5G 通信技術(shù)的復雜性和網(wǎng)絡安全問題的嚴峻性，相關(guān)領(lǐng)域必須采取一系列對策加以應對，以切實保障其數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩煽啃?，?G 通信更好地服務于社會發(fā)展。