5G移動通信網絡構架與關鍵技術要點分析

楊洋

【摘 ?要】5G移動通信相比于4G更先進，是新一代的移動通信網絡技術，具有著更高級的功能，通信效率得到顯著增加的同時，靈活性也得到了很大的提升，能夠很好地應對未來社會信息化的快速發展。為了能夠進一步優化4G移動通信系統中的不足，5G應用了大規模天線技術、新型多址接入技術等很多最新的先進的通信技術，下面詳細介紹5G移動通信的網絡構架及其關鍵技術。

【關鍵詞】5G移動通信;網絡構架;關鍵技術

1引言

隨著4G技術越來越成熟，其應用范圍也是越來越廣泛，同時國內外的移動通信領域的研究熱點則是逐漸的轉至5G。這是新一代的移動通信系統，其具備著超高能效和頻譜利用率，并且靈活性也是非常的高，所以能夠很好的應對未來移動通信信息社會快速的變化。

2發展5G移動通信的現實意義

信息網絡時代發展，對移動通信網絡的要求逐漸提高，為滿足社會群眾的現實需要，基于原有的移動通信網絡技術，進一步開展隊5G移動通信網絡的研究。與4G移動通信網絡相比，5G移動通信網絡傳播速度明顯提升，同時通過提高頻譜利用率，進一步使信息資源的利用率提高，促使信息空間傳播優勢更加明顯。為此5G移動通信網絡技術的有效應用，能進一步提高信息傳播速度，滿足現代人們的網上需求，同時進一步擴大信號覆蓋率，確保移動信號的穩定性。5G移動通信作為新時代網絡通訊的研究對象，基于4G移動網絡進一步對無線信號覆蓋范圍開展研究工作，致力于信號傳輸穩定性的工作，再加上智能化技術的應用，促使5G移動通訊網絡更具有多變性，未來發展趨勢更趨向于智能化。

3分析5G移動通信網絡構架

5G移動通信技術在國內外都得到了很廣泛的研究，大部分研究學者對其認識是相同的，就是在傳統的多天線接入技術的基礎上添加新技術而得到的新一代網絡通信技術。下面從接入網、核心網對5G移動網絡構架進行詳細地闡述。

3.1接入網

首先就是多種接入技術的融合，這種方式具體針對WIFI、2G、3G以及4G等接入方式，且通過單一無線控制器接入。除此之外，這樣還會形成云計算構架、集中化處理構架等。然后就是通過基站來合理的分配虛擬資源。在基站部署基礎上，SDR會進行系帶處理，同時還會轉變至實時云架構虛擬化基站。之后就是信息邊緣的投遞和緩存，傳統移動網絡中的信息分發功能和儲存功能會直接轉移至接入網中，同時結合不同用戶的需求來推送相關信息，這樣能夠極大的提升用戶體驗。最后就是進行數據傳輸路徑的優化，并且促使數據平面朝著扁平化的方向不斷的發展。就網絡場景部署來說，其具體可以分為室外和室內這兩種，相比較于之前的移動通信，5G網絡空口技術主要可以提供高低頻以及4G演進空口等形式，同時其還具備著場景針對性覆蓋這一特點。就室內場景部署來說，因為大部分業務流量都產生于室內，所以運營商必須得加強重視這方面的問題，而對于一些比較小的熱點區域，則是可以通過小基站室外覆蓋室內等方法。而對于一些比較大型的室內覆蓋來說，一般都是應用分布式天線系統。然后就是室外場景部署，我們可以通過SmallCell以及分布式基站等方面來操作。

3.2核心網

核心網與其他網絡功能不同，主要是為用戶服務，將用戶的網絡與外部網絡相連接，將數據信息傳輸給網絡元件，這樣可以使得各個設備都可以協調運行，然后再由路由器對進行決策，另外，核心網還使得硬件可以以更靈活的方式與網絡相連接，降低了對硬件的要求。

4對5G移動通信關鍵技術的分析

4.1超密集異構網絡技術

在傳統的移動通信網絡技術工作中，相關工作人員為了能夠減小移動網絡的小區半徑，通常情況下都會采取增加站點部署密度的手段來達到該目的，然而這種方式在一定程度上那個將站點的部署密度增多了。在5G移動通信網絡技術中，相關人員采取了超密集異構網絡技術的方式，使該問題得到了有效的解決。然而超密集異構網絡技術在應用過程中依然存在著一些問題，由于對節點間的距離進行了縮短，從而容易出現問題。因此，相關人員在對5G移動通信網絡技術進行深入研究的過程中，必須要注重對該技術的研究，不斷促進向更完善的方向發展，從而使5G移動通信網絡技術能夠獲得良好的應用。

4.2SDN技術

5G移動通信網絡具有多蜂窩異構融合、覆蓋領域廣等特點，我國技術研究人員對SDN集中控制特性進行系統研究時建立出5G多控制架構體系。該體系以SDN技術為基礎，包括智能內容分發架構、可編程分層網絡結構兩大部分。其中網絡架構由云架構及傳輸系統組成，可最大程度傳輸多種動態信息，并滿足不同容量間的接入要求。尤其在高頻信息覆蓋區域內，應用5G多控制器架構具有顯著功效，與傳統網絡結構相比，其資源使用率高，網絡占用率小，可獨立進行信息集成。另外，5G多控制器架構中包含的嵌入式結構可以增強網絡連接靈活性;基站控制器能夠提升傳輸操作性，加快資源調度效率，對信息數據進行虛擬切片處理;無線接入網控制器又能夠將設備管理與信息傳輸全面結合起來，提升運行過程的安全穩定性，防止發生信息丟失或交叉混亂，所以5G多控制器架構也成為新業務研究的關鍵性保障。

4.3D2D通信技術

D2D技術是以蜂窩系統為主的數據傳輸技術，該項技術能夠在重點間隙實現傳輸，不需要依賴基站轉發，例如無線資源分配、會話建立以及移動性管理等控制信息信令還需要由蜂窩網絡負責。將D2D通信引入到蜂窩網絡中能夠簡化基站壓力，還能夠有效縮短端支架的傳輸延時問題，全面加強頻譜效率。當無線通信基礎遭受破壞時，終端可以通過D2D實現端之間通信。在5G移動通信技術中能夠授權頻段布設該類網絡通信。圖1為D2D通信系統示意圖，在圖中用戶1和2主要利用小區內D2D鏈路實現通信，用戶6和7能夠實現數據交換。網絡接入負載難度比較大，在接入D2D網絡之后能夠有效處理負載問題。成本比較低的終端會利用D2D方式與特殊終端進行連接，并且利用特殊終端連接到蜂窩網絡中，此種方式能夠加強頻譜效率，降低基站接入壓力。將D2D通信引入到5G移動通信技術中也具有較多機遇和挑戰，終端用戶之間距離無法實現近距離右心室，則必須考慮蜂窩通信模式和D2D通信模式之間的最優組合。在小區內設置D2D通信會影響小區基站和其他用戶，所以在今后研究技術探索時必須研究干擾協調機制以及資源分配優化算法。

4.4MIMO技術

要想促進系統頻譜效率的提升，需要加大對多天線技術的充分利用，了解無線通信系統的相關影響因素，如3G系統及WLAN系統等。其應用工作需建立在信息論基礎上，受較多天線數量影響，有助于促進MIMO信道容量的提升，能夠隨時收發天線數中的最小值。因此，應不斷提升較多天線數量的應用，以促進系統容量的提升。通過對MIMO技術的優勢進行分析可知，隨收發天線數中的最小值呈現出近似線性增長發展趨勢，通過使用較多數量的天線，對提升系統的容量具有重要作用。通過對大規模MIMO技術進行了解可知，其優勢主要表現在空間分辨率較高。因此，需要增大對空間維度資源進行深度的挖掘，以確保能夠對同一時頻資源進行充分的了解，以實現對不同用戶的大規模MIMO通信，以促進頻譜效率的提升。

5結束語

綜上，5G技術的出現將會給人們的日常生活帶來新的改變。我國對于這方面的研究十分重視，并且在無線傳輸關鍵技術和網絡系統體系等方面取得了較為理想的成績，不過依舊還存在著很多問題沒有解決。而加強5G移動通信網絡構架和關鍵技術的分析對于5G未來的發展來說意義重大，所以相關技術人員必須得對其加強重視，不斷解決發展中所遇到的難題，只有這樣才能夠更早的迎來5G時代。

參考文獻：

[1]潘鋒.5G移動通信網絡的關鍵技術及發展趨勢[J].數字技術與應用，2018，3606：28+30.

（作者單位：臨沂市工業和信息化局）