武峰權(quán)

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

【關鍵詞】? ? 5G移動通信網(wǎng)絡? ? 關鍵技術(shù)? ? 發(fā)展趨勢

引言：

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

一、5G移動通訊網(wǎng)絡的優(yōu)勢分析

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

二、5G移動通訊網(wǎng)絡的主要技術(shù)分析

2.1設備架構(gòu)

蜂窩網(wǎng)絡作為通信硬件體系結(jié)構(gòu)，包括數(shù)字蜂窩網(wǎng)絡以及模擬蜂窩網(wǎng)絡。由于網(wǎng)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(wǎng)絡中包括基站、網(wǎng)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(fā)器、移動基站、數(shù)字設備以及專用網(wǎng)絡等。蜂窩網(wǎng)絡作為接入網(wǎng)的單元，以單元為中心的架構(gòu)可能進行改變。以蜂窩作為中心架構(gòu)被改為以設備作為中心架構(gòu)，并利用上下行鏈路和數(shù)據(jù)信道，能夠更好傳輸網(wǎng)絡中不同優(yōu)先等級信息。

2.2智能化技術(shù)

如今云計算技術(shù)已經(jīng)在多個領域中應用5G網(wǎng)絡在其中也得到廣泛使用。云計算技術(shù)的應用關鍵在于大型服務器的應用，云計算技術(shù)利用自身強大的儲存空間滿足使用功能，能夠?qū)Υ罅繑?shù)據(jù)進行處理，并滿足時效性要求。此外在5G終端和操作技術(shù)上均融入智能化技術(shù)，不僅更有利于完善5G網(wǎng)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(shù)

移動網(wǎng)絡頻段為3GHz，如今用戶大量增加，頻段過于擁擠，影響到網(wǎng)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(wǎng)絡通信技術(shù)

網(wǎng)絡通信技術(shù)主要包括SND技術(shù)、密集網(wǎng)絡技術(shù)以及自組織網(wǎng)絡技術(shù)。SND技術(shù)利用網(wǎng)絡軟件優(yōu)化網(wǎng)絡，簡化5G通信設備優(yōu)化網(wǎng)絡。SND技術(shù)的應用更利于資源管理，對5G網(wǎng)絡進一步優(yōu)化。在信息資源分配和技術(shù)切換上，需要優(yōu)化SND技術(shù)的適配性，才能保證5G網(wǎng)絡穩(wěn)定應用。密集網(wǎng)絡技術(shù)是支撐5G網(wǎng)絡穩(wěn)定性的關鍵。由于5G網(wǎng)絡逐漸朝向智能化發(fā)展，具有較強的綜合性，在傳輸信息數(shù)據(jù)時，需要以穩(wěn)定的網(wǎng)絡為支撐，提高信息傳播穩(wěn)定性。自組織網(wǎng)絡技術(shù)是在信息傳遞時，持續(xù)性自我優(yōu)化，調(diào)整網(wǎng)絡傳播。相比于傳統(tǒng)網(wǎng)絡，自組織網(wǎng)絡技術(shù)結(jié)合5G網(wǎng)絡能夠保證網(wǎng)絡更加穩(wěn)定，提高網(wǎng)絡的智能化水平。

2.5無線傳輸技術(shù)

5G網(wǎng)絡對于信息傳輸?shù)囊竽爿^高，只有保證網(wǎng)絡穩(wěn)定才能加快信息傳播速度。因此應用高頻段傳輸技術(shù)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(wěn)定在3GHz上才能滿足用戶的需要。使用高頻段傳輸技術(shù)可以保證短距離傳輸，構(gòu)建了無線通信網(wǎng)絡。為了保證5G網(wǎng)絡的穩(wěn)定傳輸，提高信號覆蓋率，要積極應用無線傳輸技術(shù)。使用無線傳輸技術(shù)形成大規(guī)模列陣，保證信息傳播的效率。不斷擴大5G網(wǎng)絡信號，提高信號穩(wěn)定性，更有利于網(wǎng)絡穩(wěn)定發(fā)展。

2.6大規(guī)模MIMO技術(shù)

用大規(guī)模多輸入多輸出技術(shù)（大規(guī)模MIMO技術(shù)）建設，基站和移動站利用獨立天線進行數(shù)據(jù)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?qū)崿F(xiàn)天線多重接收以及傳輸，不需要提高天線發(fā)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(shù)的關鍵。MIMO技術(shù)已經(jīng)在4G通信網(wǎng)絡中應用，基站天線數(shù)量多，遠超過移動站。用于設備天線較少，也約束了4G網(wǎng)絡通信容量。5G通信網(wǎng)絡通過大規(guī)模MIMO技術(shù)，增加天線數(shù)量，讓天線數(shù)量達到幾百數(shù)千個，從而大幅提高通信容量。通過MIMO技術(shù)的應用，讓5G技術(shù)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(shù)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(shù)應用上主要面臨的課題。

2.7毫米波技術(shù)

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(xiàn)存量較少，雖然能夠重新調(diào)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(xiàn)存通信架構(gòu)進行改變。目前毫米波技術(shù)還沒有完全解密，但已經(jīng)推廣應用短距離服務。因此毫米波作為5G技術(shù)的突破性技術(shù)，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(wǎng)絡的發(fā)展趨勢展望

3.1用戶數(shù)量不斷增加

5G網(wǎng)絡的快速發(fā)展，將逐漸取代4G網(wǎng)絡成為移動網(wǎng)絡用戶的主流，5G用戶將在近幾年快速發(fā)展，吸引更多4G用戶加入。在5G網(wǎng)絡投入商用后，已經(jīng)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(yōu)化，將進一步吸引更多用戶加入。此外我國移動網(wǎng)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(wǎng)絡用戶數(shù)量將持續(xù)增加，大幅提升。供應商要順應網(wǎng)絡發(fā)展趨勢，加大力度進行5G產(chǎn)品的開發(fā)，從產(chǎn)品和服務上不斷優(yōu)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(tài)，在健康競爭氛圍的影響下，供應商會更加重視對產(chǎn)品的優(yōu)化設計，從而擴大市場份額，能夠提高服務質(zhì)量，更有利于移動網(wǎng)絡的發(fā)展。在這一環(huán)境中，5G用戶將進一步增長，逐步取代4G網(wǎng)絡得到廣泛應用。

3.2與安卓系統(tǒng)的匹配度上升

在我國移動終端中以安卓系統(tǒng)為主，主要由于安卓系統(tǒng)更適應移動設備，安卓系統(tǒng)包括四個部分，分別為程序框架、應用程序、系統(tǒng)運行以及系統(tǒng)內(nèi)核層。5G網(wǎng)絡則更適合應用于系統(tǒng)內(nèi)核層，能夠?qū)沧坑布O備和基礎文件分離。此外安卓系統(tǒng)具有更高開放性，威脅信息數(shù)據(jù)的安全性。但5G技術(shù)能夠彌補這一缺陷，嚴重影響安卓系統(tǒng)安全系數(shù)。

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(fā)展，云技術(shù)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(shù)據(jù)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(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，移動數(shù)據(jù)業(yè)務量增加，人們對于移動網(wǎng)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(shù)據(jù)云端化的需要。

3.4產(chǎn)業(yè)高度融合

如今5G移動網(wǎng)絡快速發(fā)展，必然會帶動其他領域的發(fā)展，推動其他行業(yè)的融合，尤其是傳統(tǒng)行業(yè)和信息行業(yè)的融合，給產(chǎn)業(yè)融合帶來助推作用。5G技術(shù)應用將進一步提高社會生產(chǎn)效率，讓信息技術(shù)服務于社會各個行業(yè)，降低行業(yè)之間溝通的成本，同時也能實現(xiàn)行業(yè)信息化建設，推動產(chǎn)業(yè)融合。如家電產(chǎn)品通過和5G技術(shù)的融合能夠?qū)崿F(xiàn)智能化、遠程控制，滿足用戶更豐富的功能需要。在5G技術(shù)的支持下，能夠提高各個行業(yè)的信息傳輸效率，提高信息傳輸?shù)陌踩浴?G技術(shù)和其他行業(yè)的融合，更有利于信息化社會的建設，提高社會發(fā)展效率。

3.5穩(wěn)定性大幅提高

如今國際電信聯(lián)盟ITU完成對IMT-2020的研究，明確全球5G發(fā)展目標。按照規(guī)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(gòu)和原理，2016～2018年進行系統(tǒng)化和標準化建設，開始進行網(wǎng)絡試驗。在第三階段2018年至2020年，開始推動商業(yè)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(shù)發(fā)展角度，5G技術(shù)明顯提高了傳輸速度，更符合人們對通信的需要。5G技術(shù)提高安全性的同時，也提高了網(wǎng)絡穩(wěn)定性，改善用戶體驗感。5G通信技術(shù)的使用解決了4G信號傳輸效率低、信號不穩(wěn)定以及安全性低的問題，基本實現(xiàn)了移動通信全覆蓋，為互聯(lián)網(wǎng)絡發(fā)展提供強有力的支持。

3.6其他

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

四、結(jié)束語

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

參? 考? 文? 獻

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

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