淺析5G技術應用對網絡設備的影響

顏水平

摘 ?要：中國的經濟社會發展離不開信息技術的支撐。隨著5G時代到來，移動通信更要積極探索交互技術和感知技術，促使其在應用領域中得到普及，并更好地發揮作用，給人們營造更加便利的信息傳遞環境。5G技術使各種網絡設備都可以連接在數字化平臺上并得到合理利用。5G時代，網絡設備成了重要的設備，通過發揮網絡技術的作用，實現設備的無線連接，各種新需求的產生，對數字化轉型起到了一定的促進作用，使其更適應新的應用場景，發揮其應有的功能。該文著重研究5G技術應用對網絡設備的影響。

關鍵詞：5G技術;網絡設備;應用場景

中圖分類號：TN929.5 ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

0 引言

5G移動通信技術即第五代移動通信技術，其已經在社會各個領域實現了全面覆蓋。在這個技術環境中，信息傳遞效率高，而且質量有保證，具有非常好的安全性，雖然4G移動通信技術已經為運營商營造了良好的環境，但是依然存在一些不足之處，運營商在4G環境中，一些需求無法得到滿足。進入5G時代，在5G移動通信技術營造的環境中，各種4G移動通信技術的不足得到彌補，使移動網絡運行更加順暢。LTE網絡已經不能適應新的業務需求，為了使未來的通信能夠滿足人們的個性化需要，在應用5G技術時，就要突破原有的網絡設備形態，構建新的網絡架構。要想更好地發揮5G移動通信的作用，就需要在設計網絡設備時使用合理應用關鍵技術，真正意義上地實現數字化轉型，以更好地適應當前的信息時代環境，創造更高的經濟效益。

1 5G技術的相關

1.1 大規模天線陣列技術

在5G移動通信中，信息無線傳輸過程中使用了大天線陣列技術。它是一種基于天線數量的多天線技術，可以同時為多個運營商提供服務。在同一時間段內可以傳輸幾十個獨立的空間數據流。提高了頻譜效率，加快了運算速度，滿足了運營商的大容量要求。在大規模天線陣列技術的應用過程中，信道在輸出信息的過程中，也可以接收到信息反饋。如果天線陣設計有不足之處，也能夠有效地解決。

1.2 超密集網絡技術

超密集網絡技術在5G移動通信中的應用，使無線通信的頻率資源得到了有效利用。在基站部署過程中，提高了密度，提高了頻率的復用效率。在應用超密集組網技術的過程中，即使存在干擾因素，也不會影響該技術的效果。在干擾環境下，超密集組網技術仍能使無線通信網絡處于良好的運行狀態，且運行效率高[1] 。在5G移動通信過程中，應用超密集組網技術可以大大提高通信容量，最高可達100倍。由此可見，5G技術不受干擾的原因是應用了虛擬化技術，其最大的特點是回程連接器的設計，使超密集網絡技術的應用價值得到充分發揮，使無線通信網絡獲得了良好的運行效果。

1.3 智能網絡核心技術

智能網絡核心技術的應用目的是對網絡運行維護成本進行控制，并改善網絡的性能。智能網絡核心技術的應用，減少了運營商在網絡初配和后期優化的工作量，不會再嚴格要求網絡拓撲結構，對異構網絡的建設起到重要的推動作用。在4G網絡環境中，智能網絡核心技術的應用規模小，由于技術不成熟，加上微站數量少，因此就會影響其應用價值，導致其不能廣泛應用。在5G網絡環境中應用智能網絡核心技術，不僅可以發揮自組織功能，而且還能自優化，從無線網絡逐漸向全網絡端到端擴展。

1.4 網絡云化技術

網絡云化技術的應用過程中，在實時云架構系統軟件的控制下的資源得到充分利用的同時，網絡協同能力也會有所增強。C-RAN通過上下行解耦、物理拓撲與業務解耦、CU/DU解耦，同時實現站點與終端解耦，使5G網絡的建設具有較高的靈活度。基帶處理單元通過應用5G網絡，解耦為CU和DU，做到了靈活部署網絡，集中擴大規模。

2 5G典型應用場景分析

移動通信技術可以實現5G環境下的信息交互，主要是實現網絡與運營商信息的交互。所有業務信息在網絡平臺上傳輸給運營商，對數據信息進行過濾和集成，有價值的相關數據存儲在指定的數據庫中。對于數據信息的存儲，可以采用外部存儲，也可以采用內部存儲，但這些存儲方法都存在缺陷，應用分布式數據庫存儲信息的效果更好。這種互動式傳輸不僅速度快、效率高，而且成本低[2] 。在運營商應用5G移動通信技術時，要與網絡交互感知，在這個過程中，移動通信實現了智能化操作，為滿足運營商在操作中的需求提供了有價值的信息。在5G移動通信技術的應用中，運營商與網絡之間的信息交互，使得運營商與網絡之間的區別不再是虛擬與現實的區別，而是形成了一種新的交互模式。運營商可以根據需要使用信息來檢索、收集數據信息、篩選有價值的信息和替換信息。這些工作都是基于網絡技術和智能技術實現的，通過文本傳輸、語音交互、視頻交互和表情交互快速獲取所需信息。

3 5G典型應用對網絡設備帶來的影響

3.1 5G的經典應用會出現設備集中放置的情況

5G時代已經來臨，運營商要實現數字化轉型就要緊緊抓住當前的機遇。在2018年，4G移動通信技術得到普及時，就已經有專家預示，5G時代不久就會到來，這是由于4G移動通信技術雖然已經在各個領域普及，但是，依然存在不完善的地方，無法滿足應用領域的需求。僅僅一年多的時間，5G到來了，該技術不僅在行業領域中發揮作用，對于網絡設備的轉型也起到了促進作用，有效應用5G移動通信技術，提高該技術的使用效能，使網絡設備得到優化，不僅體現在設備結構本身，在設備的放置上也可以更加集中。

在5G環境中可以塑造大集中場景和小集中場景。其中的小集中場景是DU部署的位置相對比較低，與4G宏站相比，其與BBU部署位置保持一致，其與DU之間連接的5G AAU數量也會低于30個宏站。

在大集中場景中，DU部署的位置要相對比較高一些。大集中場景與DU之間連接的5G AAU數量比較多，通常會超過10個宏站。按照當前所具備的光纖資源以及拓撲分布情況，為了滿足網絡需求，便于網絡的保護和系統化管理，還可以細分大集中場景，形成2種大集中環境，即P2P大集中環境和環網大集中環境。在這2種大集中場景下，接入點機房對網絡設備的集中管理是一種必然趨勢。

3.2 對于大型天線以及基站密度有更高的要求

5G移動通信技術將成為主流，就必然會對大型天線以及基站密度提出更高的要求。但是落實到具體的應用中，需要對2個關鍵技術進行深入研究，即大規模天線陣列技術和超密集網絡技術。但是，在使用高增益天線時，就需要在部分場景使用“大”型的天線，這樣會對塔桅有更高的要求，主要在于貼片天線的面積比較大，而且有源天線的體積大，并且比較重，在設計塔桅時要充分考慮這些問題。當前社會領域中需要提供的服務多種多樣，無論是娛樂服務，還是公共服務，其都可以根據需要提供應急服務，大型天線的需求量逐漸增多，因此需要營造良好的技術環境，使網絡設備能夠更好地發揮作用。

3.3 5G的經典應用使得基站的設備逐漸微型化

5G移動通信技術給網絡設備提出了新的要求，要想優化設備應用，安裝多個電子元器件，就需要實現基站設備的微型化。從這個角度來看，5G是一個重要的機會點，發揮5G的作用，就可以使各種網絡設備更簡單，這也是網絡設備不斷升級的基本前提。

在5G環境中，基站的特點是運行靈活、便于安裝，但是也存在缺點，即覆蓋范圍存在局限性，通過將基站與宏站相結合，可以起到補充宏站的作用，實現立體覆蓋效果。基站的體積小，不需要占用很大的空間，其重量輕，對于承載的支架沒有很高的要求。基站與宏站相比，無論是體積，還是重量都為宏站的50%。基站的連接方式多，經過微型化處理后，不僅可以與宏站一樣支持光纖，而且還支持網線，安裝更加方便。基站還有一個重要的特點就是發射功率不是很高，其微型化之后，發射功率可以達到1 W～5 W，但是覆蓋范圍仍存在局限性。

3.4 5G的經典應用使得室內的系統逐漸多樣化

使用傳統的DAS，將其部署在3.5G頻段，可以充分運用無源器件以及上行覆蓋增強技術，彌補鏈路損耗，與當前的室內分天線可以做到同點位覆蓋。如果是4.9 MHz，就不能發揮這項功能。

使用分布式微站，3.5G分布式微站增加了帶寬，同時其通道和功率都得到相應地增加，其可以與現有的室分天線實現同點位覆蓋，當然成本也很高，能夠達到原來的3.5倍。

采用擴展型微站，其支持小區分裂，與分布式微站相比，容量能力比較弱，端口協議開放能力也不是很高，但是造價比較低。

未來的通信網絡采用多種覆蓋方式將成為重要趨勢。

3.5 5G的經典應用提高了交通工具網絡覆蓋率

在5G時代，網路設備要想適應當前的環境，就要采用數字化轉型的方式，滲入各個應用領域中。在交通工具中應用5G技術，可以使交通工具有較高的敏感度，應用智能技術解決各種問題，而且還加快了交通工具自身的發展進程。

4 結語

通過上面的研究可知，當前5G移動通信時代，要想合理應用移動通信技術，就需要改變網絡設備的結構以及形態，并從自身的需求出發加大創新力度。特別是近年來各種技術措施落實到位，技術不斷升級，網絡設備的變革成為一種必然，對于未來網絡的建設具有重要的影響。網絡設備在5G環境中運行，要想在移動通信技術的應用過程中要實現數字化轉型，充分發揮該技術的助推器作用，就需要對5G移動通信的關鍵技術有所了解，探究網絡設備對于該技術的應用需求，使移動通信技術更好地用于網絡設備中，提高設備的運行質量，更好地為用戶服務，真正意義上地實現設備的價值。

參考文獻

[1]閆新成， 毛玉欣， 趙紅勛.5G典型應用場景安全需求及安全防護對策[J].中興通訊技術， 2019（4）：58-59.