5G網絡技術特點分析及無線網絡規劃探究

劉小平

摘要：5G網絡技術是移動通信領域的第五次革命，標志著社會科技的創新和發展。本文首先介紹5G無線網絡技術的含義和其在功能應用、技術類別和安全性方面的特點，然后從明確地位、技術融合、布局特點和實際結合四個方面分析5G網絡技術背景下的無線網絡規劃，促進5G網絡技術的應用。

關鍵詞：5G網絡技術；無線網絡規劃；技術地位

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）01-0023-02

0 前言

現時代社會主義建設的背景下，人們對社會交流節奏有了更高的需求，對無線網路的更新換代有了更大期許，5G無線網絡隨之誕生。5G網絡技術的合理應用能夠加快社會的信息交換速度，促進科技的發展，完善現代智能技術、大數據分析等先進技術，是現代社會發展的需要。

1 5G網絡技術含義

5G網絡技術是指是在第四代系統的基礎上發展升級而來的移動通信技術，綜合了4G、WIFI等技術，通過不斷的更新和完善，達到促進物聯網和互聯網技術發展的目的。5G無線網絡技術的研發包括超密集網絡建構、自組織和內容自發等網絡系統、D2D和M2M等通信系統以及云計算技術和情境感知技術等，其中情境感知技術的融入幫助5G無線網絡技術的應用擺脫了人與人交流的限制，將業務有效擴展到物與物、人與物等方向的溝通上，促進現代科技的個性化、差異化和定制化發展?？傮w而言，5G無線網絡技術的研發是一次移動通信技術轉向全面發展的革新過程。

2 5G網絡技術特點

2.1 功能上的特點

5G網絡技術在使用感、效率和應用范圍都有所優勢。一方面，相比于第四代無線網絡技術，5G無線網絡技術以手機和電腦為主實現多元化的用戶移動通訊需求，具有廣泛的應用領域和范圍，用戶和無線網絡的關系更加密切，有效提高了用戶使用度。另一方面，5G無線網絡技術不僅能夠加強網絡資源和信息的使用效率，加快用戶獲取線上信息的速度，擴展獲取信息渠道，還能夠實現資源的合理分配，降低了運營商的服務成本。無線網絡技術的發展過程是傳輸信息傳輸速率不斷增加，延遲速率逐漸降低的過程，到了5G無線網絡時代信息傳輸速率將到10Gbps，延遲速率將接近于零?？傮w而言，5G無線網絡是對4G無線網絡和WIFI的融合與升級。

2.2 技術應用上的特點

5G網絡技術會根據不同的業務需求和應用功能劃分為不同的應用場景和技術架構。國際電信聯盟指出其主要包括三個方面。第一，移動寬帶服務的增強。無線網絡技術必須以移動寬帶作為發展基礎，利用移動寬帶的擴展進行第五代移動網絡的升級和創新，由此開展無線網絡規劃工作。第二，在物聯網與海量機器類通信業務。這方面主要是針對低頻段移動通信，抓住低頻段用戶，增加用戶、用戶設備端和服務端的交流，滿足現代社會人們的需求[1]。海量機器通信設備業務是指以物聯網技術為基礎，結合NB-IOT技術創造出大規模、低成本和低耗能的用戶端設備，利用其創造設備的商用價值，融入社會生活，其中包括檢測系統、智能家居和運行設備等。第三，降低移動通信的延時技術。5G網絡在保證信息傳輸速率加快的同時，必須保證延時的降低。超低的可靠的延時能夠擴展5G無線網絡的使用領域，極強其與社會安全領域的融合，主要表現為自動駕駛系統和生產控制系統。

2.3 具有較高的安全性

相比于第四代無線網絡技術，5G無線網絡技術具有超高的可靠性和安全性，將用戶安全保護和隱私加密融入到關鍵業務控制領域，將用戶移動安全提升到極致。一方面，5G無線網絡技術保障了超高的數據容量和感知性，數據容量為數據的保存提供安全空間，避免了數據的短缺和丟失；感知性的提高為密碼技術和報警系統的應用提供條件，促進了大數據分析、自動化和智能化技術的融合。除了保證系統本身的安全性和可靠性外，這種技術的融合還能夠將5G無線網絡技術擴展到醫學、交通和工業等領域，進而提升相關產業的安全性。另一方面，5G無線網絡技術強調了服務端和用戶端的有效連接，使用戶端的安全性、傳輸速率和風險保持高度一致，服務端可以實現對用戶端的安全升級、查毒等細微調控?？傮w而言，5G無線網絡技術的應用促進安全技術的融合，提高系統的整體安全，順應社會發展的趨勢。

3 無線網絡規劃探究

3.1 明確5G網絡技術的地位

以5G無線網絡為基礎的無線網絡規劃應該明確5G無線網絡技術在應用中的地位，由于無線網絡規劃和布局會隨著技術的更換發生變化，所以應該重視5G無線網絡的技術架構和網絡安排。一方面，5G無線網絡技術能夠對無線接入網的運行和架構產生影響[2]。5G無線網絡的整體架構與4G無線網絡存在差別，轉變為高清視頻、語音、海量物聯和任務關鍵性四個部分，保證了信息傳遞的簡潔性。以CU技術應用為例，這種接入網架構能夠保證RRU和無線網絡信號的良好融合，實現工程一體化模式，無線網絡實現云化發展和智能化發展。由此，網絡的規劃上將更加強調云服務，以用戶端為主體，傳統的簡單規劃思路將需要完善。另一方面，5G無線網絡的技術手段能夠充分的發揮大寬帶的技術應用，保證信息進入的兼容性，解決用戶體驗感的需求，進而完善無線網絡服務。這些優勢是4G無線網絡沒有的，傳統的無線網絡規劃思維和方案不能充分發揮5G無線網絡的優勢，所以在進行無線網絡規劃時保證5G無線網絡的主體地位，依照5G無線網絡的特點和連接架構選擇合適的規劃方案。

3.2 加強5G網絡技術與關鍵技術的融合

5G無線網絡結合了4G無線網絡和WIFI的優勢，進行升級、改革和創新，使用范圍進一步擴大。基于此，現代的無線網絡規劃必須注意加強關鍵技術與5G無線網絡技術的結合，主要從以下幾個方面入手。第一，在無線網絡規劃中采用新型空口技術。新型口空技術是指利用大規模多輸入輸出系統和5G低頻空口技術相結合，提升網絡頻譜的技術。在規劃上要求MIMO技術能夠包含大規模的天線，利用天線完成信號轉換和傳輸，降低外在因素的干擾，進而確保5G無線網絡的傳輸數據；5G低頻空口技術是確保低頻分段信息高效傳輸的保障，實現傳輸系統與控制系統的分離，保障5G無線網絡傳輸基站的穩定性。

第二，路線與場景技術與5G無線網絡技術結合。路線與場景技術是指無線網絡規劃中根據用戶需求情況和外在環境進行場景和技術的制定。有效結合路線與場景技術能夠降低運營商的網絡運行耗能，有效提升無線網絡的信號和信息傳輸速率。例如，在高頻分段頻譜中規劃中采用該混合組網和MIMO技術、利用皮基站技術完成回傳和網絡覆蓋工作，同時降低高頻器件的耗能，才能充分實現近距離數據的高效傳輸。總體而言，無線網絡規劃應該保證5G無線網絡優勢的有效發揮。

3.3 依照5G網絡技術特點進行布局

為了保證規劃的可實行性，技術人員在進行無線網絡規劃時應該注意5G無線網絡的建設模式、特點和影響因素等方面，避免規劃與5G無線網絡技術特點相矛盾，重視預算和配套規劃。5G無線網絡的規劃一般分為低頻和高頻兩部分內容，技術人員應該進行分別設計[3]。一方面，低頻無線網絡設計主要是指6GHz以下頻譜的規劃設計，進行時可以通過增加頻譜數量、分析其他無線網絡技術的退聘和退網情況、加強5G空口關鍵技術應用等方式進行。低頻技術不需要減少發射器和接收器間的阻礙。另一方面，高頻分段的無線網絡規劃應該重視傳播范圍的需求，降低外在因素的干擾。高頻分段的無線網路接收器的信噪比較高，發射器的輸出功率較低，需要采用較寬的坡段和更復雜的信號線形度。例如，802.11a在3.5GHZ頻譜下的帶寬為11Mbps，在5GHz下的帶寬可以高達54Mbps。高頻頻段的設計可以分為長距離和短距離兩種，長距離系統主要應用于衛星鏈路和基站鏈路，短距離系統主要應用于802.11a和802.11b中，技術人員根據不同的應用制定不同的規劃。

3.4 以用戶為中心的網絡規劃

5G無線網絡背景下的無線網絡規劃應該以用戶為中心進行設計，增加網絡的覆蓋率，根據用戶需求進行合理資源分配。以用戶為中心的無線網絡規劃主要從城市建設和用戶需求兩個角度進行。一方面，5G無線網絡作為未來物聯網和發展的基礎，在規劃中需要小型的基站做未來城市電力、管道和其他領域發展的網絡支持。規劃中根據當地的經濟情況和發展趨勢選擇不同的建設方式，與城市規劃相結合，做出統籌性的規劃。例如，某城市計劃未來將擴展一萬個監控設備，實現城市的監控更新，利用5G無線網絡做到高清視頻的獲取，所以這個城市在制定無線網絡規劃時應該擴展相應的網絡基站。另一方面，在基站建設點時，技術人員應該分析用戶環境，利用4G無線網絡的使用情況區分商用和民用；利用4G無線網絡的用戶數量區分市場的繁華程度，進而選擇合理的基站建設數量，制定科學的無線網絡規劃。

4 結語

綜上所述，5G無線網絡具有低耗能、傳輸速率高和延遲低等特點。制定科學的無線網絡規劃需要將會5G網絡技術與網絡搭建技術融合，重視5G無線網絡的主體地位，根據低頻和高頻選擇不同的規劃，滿足城市發展和用戶的使用需求。由此，5G無線網絡技術的應用研究仍需要不斷完善。

參考文獻

[1] 李少華.淺析5G網絡低時延特性及優化措施[J].電子世界，2018（24）：117-118.

[2] 袁丹丹.關于5G網絡安全發展趨勢探析[J].中國新通信，2018（24）：135.

[3] 張虹瓊.5G移動通信技術現狀與發展趨勢[J].科學技術創新，2018（35）：98-99.

Abstract：5G network technology is the fifth revolution in the field of mobile communications， marking the innovation and development of social science and technology. This paper first introduces the meaning of 5G wireless network technology and its characteristics in functional applications， technology categories and security， and then analyzes wireless network planning in the context of 5G network technology from four aspects： clear status， technology integration， layout characteristics and practical combination. Promote the application of 5G network technology.

Key words：5G network technology； wireless network planning； technical status