顏 為

(海南電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，海南 ?？?571100)

0 引言

當(dāng)前，用戶對(duì)移動(dòng)通信的需求不斷提升，使得廣泛使用的4G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)無(wú)法滿足人民日益增長(zhǎng)的高質(zhì)量通信要求。由此引入了5G通信技術(shù)應(yīng)用，并在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸中表現(xiàn)出了良好的應(yīng)用效果。但5G通信技術(shù)的應(yīng)用尚不成熟，仍舊需要進(jìn)一步強(qiáng)化5G建設(shè)與推廣，以提高普及度。因此，必須要加強(qiáng)對(duì)5G移動(dòng)通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)研究，實(shí)現(xiàn)5G業(yè)務(wù)拓展，提升數(shù)據(jù)吞吐量，為移動(dòng)通信傳輸水平的進(jìn)一步提升提供有利條件。

1 5G移動(dòng)通信分析

5G移動(dòng)通信也被稱為第五代蜂窩移動(dòng)通信，具有時(shí)間短、速率高、節(jié)約能源、成本低、容量大等特點(diǎn)，而且能夠?qū)崿F(xiàn)與大規(guī)模設(shè)備之間的連接。相較于4G通信，5G移動(dòng)通信的速度更快，在很大程度上優(yōu)化了用戶對(duì)移動(dòng)通信的體驗(yàn)。此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了信息通信的即時(shí)性發(fā)展。流暢的網(wǎng)絡(luò)通信體驗(yàn)極大地提升了用戶的使用滿意度。具體的5G網(wǎng)絡(luò)切片內(nèi)容分析如圖1所示。

圖1 5G網(wǎng)絡(luò)切片內(nèi)容

基于5G移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展，通信傳輸設(shè)備也變得越發(fā)輕巧而且個(gè)性化，能夠更好地滿足人們對(duì)移動(dòng)通信的個(gè)性化需求。此外，這些全新的通信設(shè)備能夠更好地支持通信傳輸，降低故障的發(fā)生概率，進(jìn)而充分實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)化配置，在提高用戶服務(wù)體驗(yàn)的同時(shí)降低運(yùn)營(yíng)成本[1]。

2 5G移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)

2.1 大規(guī)模天線列陣技術(shù)

在5G移動(dòng)通信快速發(fā)展的過(guò)程中，大規(guī)模天線列陣技術(shù)的應(yīng)用能夠保障基站發(fā)射及信號(hào)接收的容量需求，此項(xiàng)技術(shù)在高校、密集社區(qū)或者大型商圈得到了廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，此項(xiàng)技術(shù)能夠形成更加靈活且多元化的復(fù)用空間，既能夠避免用戶之間出現(xiàn)相互干擾的情況，又能夠提升接收端信號(hào)接收效率?；诋?dāng)前的廣域覆蓋主流需求，這一技術(shù)能夠依托于已有的存量網(wǎng)絡(luò)資源，在遇到特殊應(yīng)用場(chǎng)景時(shí)，通過(guò)此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用便能夠?qū)崿F(xiàn)信號(hào)傳輸頻率的提升。此項(xiàng)技術(shù)的具體應(yīng)用情況如圖2所示。

圖2 大規(guī)模天線列陣技術(shù)應(yīng)用

大規(guī)模天線列陣技術(shù)在技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景及環(huán)境部署方面都表現(xiàn)出了顯著的優(yōu)越性能，尤其是在TDD，F(xiàn)DD系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，大大提升了系統(tǒng)的頻譜效率，并且實(shí)現(xiàn)了對(duì)用戶體驗(yàn)的優(yōu)化，提升了信號(hào)傳輸可靠性[2]。未來(lái)，針對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用會(huì)更加深入，而且其在5G通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用也將更加深入，必然能夠進(jìn)一步提升5G通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸水平。

2.2 低時(shí)延高可靠技術(shù)

低時(shí)延高可靠技術(shù)屬于一個(gè)完善的技術(shù)體系，依托此項(xiàng)技術(shù)，5G技術(shù)能夠?yàn)橛脩魩?lái)更佳的應(yīng)用體驗(yàn)，同時(shí)對(duì)出現(xiàn)的新興業(yè)務(wù)也有較強(qiáng)的適應(yīng)性[3]。此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，優(yōu)勢(shì)在于可以減少空口及網(wǎng)絡(luò)時(shí)延情況，同時(shí)能夠提升單次傳輸?shù)目煽啃浴Ｒ虼?，在處理高精尖業(yè)務(wù)時(shí)，低時(shí)延高可靠技術(shù)能夠進(jìn)一步提升時(shí)延及可靠性，達(dá)到相應(yīng)的要求。具體的技術(shù)流程如圖3所示。

圖3 低時(shí)延高可靠技術(shù)應(yīng)用流程

在處理業(yè)務(wù)的過(guò)程中，低時(shí)延高可靠技術(shù)還能夠?qū)Σ煌慕K端進(jìn)行協(xié)同處理，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，這樣即使終端不同，也能夠形成相互補(bǔ)充，形成相互之間的中繼，實(shí)現(xiàn)空間分集，以促進(jìn)冗余空間在數(shù)據(jù)傳輸中的應(yīng)用。在應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考慮具體的應(yīng)用場(chǎng)景及情況的復(fù)雜性，并適當(dāng)調(diào)整，以進(jìn)一步提升傳輸效率。

2.3 先進(jìn)的調(diào)制編碼技術(shù)

在應(yīng)用5G移動(dòng)通信技術(shù)的過(guò)程中，無(wú)論是推廣還是部署，都需要考慮到具體的應(yīng)用場(chǎng)景，以確保能夠?yàn)閳?chǎng)景內(nèi)的用戶提供最佳的服務(wù)體驗(yàn)，由此便對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能及差異性提出了更高的要求[4]。例如，在一些大型商圈或者是密集社區(qū)、醫(yī)院等，規(guī)劃通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)應(yīng)當(dāng)確保在滿足大容量需求的同時(shí)能夠保障傳輸速率及穩(wěn)定性，這就需要通過(guò)建立扁平化組網(wǎng)及空口傳輸特性。通過(guò)應(yīng)用先進(jìn)調(diào)制編碼技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)鏈路糾錯(cuò)保護(hù)。在傳統(tǒng)編碼無(wú)法解決應(yīng)用問(wèn)題時(shí)，應(yīng)用先進(jìn)調(diào)制編碼技術(shù)能夠改造通道，升級(jí)鏈路，提高兼容性，以保障移動(dòng)通信可靠性的提升。

通常情況下，應(yīng)用的調(diào)制編碼技術(shù)主要包括以下3個(gè)方面。

2.3.1 鏈路級(jí)編碼

通過(guò)對(duì)此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用，基于伽羅華域運(yùn)算和比特之間建立交織關(guān)系，能夠?qū)㈡溌分械耐饨缬绊懸蛩乜刂圃诤侠矸秶鷥?nèi)，而且不會(huì)對(duì)鏈路的傳輸質(zhì)量產(chǎn)生影響，還能夠最大限度地提升通信質(zhì)量，進(jìn)一步提升映射頻率利用率。

2.3.2 網(wǎng)絡(luò)編碼

網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)的應(yīng)用能夠充分發(fā)揮廣播特性，基于無(wú)線傳輸實(shí)現(xiàn)通信，節(jié)點(diǎn)之間的信號(hào)傳輸能夠?qū)崿F(xiàn)識(shí)別與對(duì)比，從而最大限度地提升信息吞吐量[5]。

2.3.3 鏈路自適應(yīng)編碼

鏈路自適應(yīng)編碼技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)在Rateless及碼率兼容的相關(guān)場(chǎng)景。通過(guò)對(duì)碼字結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)優(yōu)化，能夠更加合理地分布比特，進(jìn)而對(duì)調(diào)制編碼進(jìn)行有效調(diào)整，促使其與信道的變化情況更加匹配。

3 5G移動(dòng)通信傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方法

2019年6月6日，工信部正式發(fā)放了5G商用牌照，由此拉開(kāi)了5G建設(shè)序幕。至此，三大運(yùn)營(yíng)商對(duì)于5G基站的建設(shè)力度也在不斷加大，數(shù)量更是快速上漲。2019—2028年，5G新建基站數(shù)量如圖4所示。

圖4 2019—2028年5G新建基站數(shù)量

由圖4可知，5G通信基站的建設(shè)數(shù)量不斷增加，而且這兩年將進(jìn)入巔峰發(fā)展時(shí)期，因此，必須對(duì)5G移動(dòng)通信傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)加強(qiáng)研究，確保通信傳輸質(zhì)量的提升，為用戶提供最優(yōu)服務(wù)體驗(yàn)。

3.1 對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)升級(jí)改造

在傳統(tǒng)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)層次化熱點(diǎn)，無(wú)法保證通信傳輸?shù)倪B貫性，在一定程度上影響了通信傳輸效果，用戶體驗(yàn)也受到了一定限制。對(duì)此，通信企業(yè)首先應(yīng)當(dāng)對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行升級(jí)改造處理，尤其要注重網(wǎng)絡(luò)扁平化設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)。例如，當(dāng)前5G通信中LTE技術(shù)的應(yīng)用。其次，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)無(wú)線承載業(yè)務(wù)的分析，并且注重對(duì)無(wú)線空口技術(shù)的應(yīng)用。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)改造與升級(jí)時(shí)，要注重對(duì)運(yùn)維成本的有效控制，減少對(duì)光纖資源的應(yīng)用[6]。最后，應(yīng)當(dāng)盡量減少網(wǎng)絡(luò)層次，對(duì)這一過(guò)程應(yīng)當(dāng)進(jìn)行合理規(guī)劃，并且按照要求逐步完成。另外，還要注意對(duì)網(wǎng)絡(luò)格局進(jìn)行合理布局和規(guī)劃，確保能夠滿足容量擴(kuò)充建設(shè)的需求，然后基于其自身所具備的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行工作調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層次的減少，最大限度地提升寬帶質(zhì)量。

3.2 完善PTN網(wǎng)絡(luò)

通信傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的加強(qiáng)是保障5G移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)用效果的關(guān)鍵。在通信傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的過(guò)程中，需要對(duì)現(xiàn)有的PTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行不斷優(yōu)化和完善，才能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)骨干網(wǎng)QoS的優(yōu)化與完善，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的端對(duì)端信號(hào)傳輸。LTE站點(diǎn)的數(shù)量非常多，而且這些站點(diǎn)會(huì)隨著5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展而深入擴(kuò)展，進(jìn)一步提升集約化水平。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行綜合利用與優(yōu)化配置，同時(shí)結(jié)合QoS技術(shù)及IP等相關(guān)的應(yīng)用場(chǎng)景，以促進(jìn)Diff-Serv技術(shù)的廣泛推廣與深入應(yīng)用。此外，對(duì)于PTN網(wǎng)絡(luò)的完善，還應(yīng)當(dāng)注重對(duì)老舊設(shè)備的更新?lián)Q代，確保在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)改造的過(guò)程中能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)設(shè)備更新，以滿足網(wǎng)絡(luò)改造要求。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的節(jié)點(diǎn)位置，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)分析，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的批量化更新，以確保網(wǎng)絡(luò)最大限度地實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，提高移動(dòng)通信傳輸水平，并實(shí)現(xiàn)5G移動(dòng)通信的廣泛普及。

3.3 進(jìn)一步加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè)

隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展雖然為人們帶來(lái)了良好的服務(wù)體驗(yàn)，但同時(shí)也導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題頻發(fā)，人們的隱私信息容易泄露，進(jìn)而影響到人們的日常生產(chǎn)及生活安全。針對(duì)此項(xiàng)問(wèn)題，在進(jìn)行5G移動(dòng)通信傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)注重網(wǎng)絡(luò)安全的建設(shè)，強(qiáng)化對(duì)人們的隱私保護(hù)，尤其注重對(duì)信息的網(wǎng)絡(luò)傳輸及存儲(chǔ)的防護(hù)，以確保提升用戶隱私水平，實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用普及。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)信息的傳輸與存儲(chǔ)，可以構(gòu)建一個(gè)可視化的動(dòng)態(tài)信息管理系統(tǒng)，有關(guān)用戶隱私的核心內(nèi)容應(yīng)當(dāng)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)安全的保護(hù)網(wǎng)中，如果發(fā)現(xiàn)漏洞，系統(tǒng)就能夠快速產(chǎn)生響應(yīng)，同時(shí)啟動(dòng)相關(guān)的信息保護(hù)應(yīng)急預(yù)案，提高信息保護(hù)水平，將損失降到最低。

3.4 強(qiáng)化中傳及回傳網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

要想提升5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)質(zhì)量，必須充分考慮到對(duì)帶寬及組網(wǎng)的多元化應(yīng)用。在對(duì)網(wǎng)絡(luò)的具體建設(shè)過(guò)程中，可以根據(jù)具體的承載方案實(shí)施具體的措施，這主要是因?yàn)椴煌瑢哟蔚木W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)存在較大的差異。故而，對(duì)于通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化對(duì)中傳及回傳網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化調(diào)整，尤其是針對(duì)骨干層、接入層和匯聚層，可以基于OTN技術(shù)進(jìn)行綜合分析與調(diào)整，以確保提升5G通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的承載性能。與此同時(shí)，還可以將以太網(wǎng)技術(shù)整合到網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，以確保構(gòu)件網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量的提升，在滿足移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)更好地提升網(wǎng)絡(luò)通信傳輸水平。

3.5 加快網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)革新

5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與完善，依賴于快速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)通信傳輸技術(shù)，只有實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新，才能夠?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)通信傳輸提供基礎(chǔ)的技術(shù)支持。對(duì)此，除了要不斷引入先進(jìn)的通信技術(shù)，例如SDN，NFC技術(shù)等，同時(shí)應(yīng)當(dāng)針對(duì)網(wǎng)絡(luò)層次做好重新規(guī)劃設(shè)計(jì)的處理，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的最大程度優(yōu)化。MPLS技術(shù)是當(dāng)前在網(wǎng)絡(luò)傳輸中主要應(yīng)用的一項(xiàng)技術(shù)，其能夠確保通信信號(hào)的科學(xué)轉(zhuǎn)換，同時(shí)能夠確保信號(hào)傳輸質(zhì)量的提升，以保障通信傳輸效果。此外，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)、微處理器技術(shù)也得到了廣泛應(yīng)用，前者能夠?qū)π盘?hào)進(jìn)行有效轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字信號(hào)的高效處理，提升抗干擾性能；后者則能夠提升網(wǎng)絡(luò)傳輸穩(wěn)定性，對(duì)于整體的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)水平提升具有重要意義。

4 結(jié)語(yǔ)

5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用具有強(qiáng)大的功能，能夠全面覆蓋大規(guī)模的服務(wù)器，其能夠?yàn)橛脩籼峁└咚俾实木W(wǎng)絡(luò)傳輸信息，從而充分滿足人們的應(yīng)用體驗(yàn)。因此，在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，必須針對(duì)5G通信進(jìn)行分析，并且掌握其中的關(guān)鍵技術(shù)，并基于此開(kāi)展移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，以最大限度地實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)水平的提升，為用戶提供更優(yōu)質(zhì)的通信服務(wù)。