5G移動通信網絡關鍵技術探究

劉雪飛

【摘要】? ? 5G移動通信網絡的推廣使人們享受到更優的通信服務，對比傳統的4G移動通信，5G移動通信速率更高，通信質量更佳，對應的用戶服務體驗更優。基于當前5G移動通信網絡建設工作的全面展開，關于5G移動通信網絡關鍵技術的應用探討必不可少。本文主要選取5G移動通信網絡關鍵技術這一研究課題進行系統分析與綜合性研究，在論述5G移動通信網絡內涵、特點的基礎上，重點選取了大規模MOMO技術、多載波技術、全雙工技術、移動云計算技術、無線網絡技術等技術進行重點論述，以指導做好5G移動通信網絡的建設工作，實現5G移動通信網絡的全覆蓋。

【關鍵詞】? ? 5G技術? ? 移動通信? ? 關鍵技術? ? 研究

對比4G移動通信網絡，5G移動通信網絡除了峰值速率、頻譜效率提升，也表現出時延性低，移動性、連接性、可靠性強的應用優勢。在不久的將來我們將全面進入到5G移動通信時代，超大寬帶將帶給人們更優質的通信服務體驗。而5G移動網絡建設的推進重點是對5G移動通信關鍵技術的研究與掌握，以5G移動通信關鍵技術的推廣帶來5G時代的通信新體驗。

一、移動通信網絡內涵

5G是移動網絡通信技術發展的新趨勢，帶來人們多元通信網絡需求的合理滿足，基于物聯網層面構建及移動網絡快速普及的大趨勢，5G通信技術速率較快，數據傳出穩定性高，低能耗，流量密度實現了千倍的提升。而5G技術也擺脫了跨越時空的通信約束，縮短人與物人之間的距離，加強人與物、人與人之間的聯系。截止到目前關于5G移動通信網絡的界定還沒有明確的統一的標準，而全球各國也將5G移動通信網絡作為重點研究課題。5G移動通信相關業務中也充分體現了人性化的設計理念，突破了傳統移動通信領域物理層傳輸和信息編譯碼的技術限制，增強了網絡的穩定性，也提升信息傳輸速率，構建了更多的應用場景，帶來人們更優化的使用體驗。

二、5G移動通信網絡特點分析

5G網絡通信時代的到來有力地推動我國經濟社會的發展，技術所表現出來的信息傳輸高效高端、穩定快速的發展優勢給予人們前所未有的優化的通信體驗，加強5G移動通信網絡建設是當務之急。5G網絡通信技術的應用中也表現出兩大明顯特點，一方面熱點容量高，這是5G網絡通信技術最主要的特點，彌補以往4G網絡通信技術所存在的信息傳遞速率慢、流量大等技術缺陷，這也意味著即使在人流量高度集中的區域5G通信技術也能憑借著自己熱點容量高的優勢進行網絡流量的均衡分配。另一方面具有較低的能耗性，對比傳統的3G、4G網絡通信技術，5G通信技術的問世是技術的更新、系統的升級，其也十分關注能耗問題，基于生態建設和節能型社會構建的理念，更加強調低能耗。

三、5G移動通信關鍵技術及其特點

3.1大規模MOMO技術

這一技術主要通過在接收端口和發射端口裝載相關天線裝置，完成信號接收及發射工作，以提升信號傳輸效率，達到空間資源優化利用的目的。該技術在5G移動通信網絡具體建設中支持信號的多路輸入輸出，也支持頻譜資源在天線發射功率不加大的基礎上系統信道容量成倍數的提升，更適用于人流較為集中的場景。大規模MOMO技術發揮自有的天線陣列方式優勢，完成數據接收端、輸出端深層次的優化，帶來信息整體傳輸效率的穩步提升。與此同時也能有效降低通信整體預算成本，因為該技術天線及聯接口數量多，為減少信號干擾應提前做好天線及接口的屏蔽處理。

3.2多載波技術

該技術是在濾波器組基礎上發展出來的新技術，該技術指導下進行多載波傳輸使得濾波器組既可以在技術發送端進行調制，也支持載波信號的有效轉換使。載波信號并入子信道并轉化為的數字數據流，這樣的轉化處理能規避信息傳輸過程中信號衰減的問題，也能做好信息傳輸延遲問題的應對，提升數據傳輸質量。目前來說，多載波技術被認為是5G時代中最為關鍵的技術之一。

3.3全雙工技術

在5G移動通信網絡中全雙工技術也是關鍵技術之一，被認為是移動通信網絡的基礎。其按照統一的頻率，基于特定的運行標準進行信號的雙向傳輸[1]，在網絡終點客戶端、接受客戶端都會安裝具有發射和接受功能的自干擾發射器，帶來通信頻率的增強，提升數據傳輸速率以及提高頻譜應用的機動性。但基于目前機械設備及無線技術應用的不成熟，全雙工技術的應用優勢發揮也有一定的限制，因此加大對該技術的研究是重點，應力求能夠達到相同頻率的信號傳輸效果，滿足人們更多元的網絡通信需求[2]。

3.4 D2D技術

D2D技術最明顯的應用優勢是網絡儲存頻普效率功能的完善，能帶給用戶更寬廣的通信領域使用和更優質的通信體驗。該技術在系統屬性增強，減輕基站壓力等方面也有積極作用，帶來數據的近距離傳輸，帶來數據傳輸效率和數據傳輸質量的進一步提升[3]，被認為是5G移動通信網絡創新發展的高端技術支持。

3.5移動云計算技術

移動云計算技術包括基礎設施、客戶端、軟件服務、平臺等相關構件，5G技術特征充分展現的同時，移動終端的性能體現更為顯著，帶來多樣化的通信網絡服務。近幾年，手機、平板用戶數量直線上升，5G技術在移動云計算技術的支持下，為用戶提供優質的物聯網服務，使得手機平板使用更優[4]。基于該技術的應用也帶來5G信息服務模式的創新和改革，帶來新型運營交付模式的建立與開發，將移動云計算技術置于移動通信中實現需求導向下，帶來遠程服務商與智能終端的連接，有助于用戶信息和資源的獲取，云計算在進行信息資源存儲的同時也支持資源信息的靈活調取，數據計算步驟簡化，計算精準度提升，改善了本地資源不足的情況。移動云計算技術與分布式運行方式相結合，帶來云備份和云存儲，減少信息丟失風險。

3.6超密集異構網絡技術

在5G網絡技術網絡通信關鍵技術中超密集異構網絡技術因智能化和多元化的優勢備受關注，進行超密集異構網絡技術運用時主要是縮短終端與節點之間的距離，帶來5G網絡系統容量的擴張，使得網絡傳輸效果更顯著。在異構網絡技術運用期間，為使其效率得到有效保障，運行期間需對鄰近節點進行有效感知，以實現5G技術與超密集異構網絡技術的協調維護，減輕運行壓力[5]。本身5G技術在節點啟動及關閉時具有隨機性、突發性等特點，而基于超密集異構網絡技術能實現節點干擾的弱化，減少或者避免網絡時空變動情況。

3.7無線網絡技術

前面提到了超密集異構網絡技術，其作為無線網絡技術之一在5G移動通信網絡中得到了有效應用，而著眼于無線網絡技術的創新發展，其應用優勢更為明顯。無線網絡技術具備較強的網絡優化效果和較強的恢復能力，且支持整體網絡結構的優化，網絡建構中使用自組織網絡技術，這樣在出現網絡故障時也能實現故障的快速檢測與排查，找到故障節點，高效修復無線網絡技術[6]。無線網絡技術在網絡調試中也發揮重要作用，縮短網絡調試所需時間，縮短網絡建設周期，應用自組織網絡技術等無線網絡技術，大大提升5G通信網絡可靠性，使得5G網絡通信技術智能化程度更高。

3.8正交頻分復用技術

這一技術本質上是OFDM技術，OFDM技術對5G移動通信網絡的影響主要是影響數據的傳輸，這一技術在實踐過程中具有兩大特點，抗多徑效率高、頻譜效率高，也具有較強的靈敏性，但不足是應用過程中干擾抵抗能力弱。在分析OFDM技術并使用該技術時，要重點考慮它同載波器的結合問題，這也是技術應用的關鍵點[7]。在OFDM技術應用中，硬件設備會對無線信息的傳遞產生較大的影響，在研究過程中應充分考慮到硬件設備對信息傳輸的系列影響。

3.9 MIMO技術

該技術的基礎是天線系統，通過集成信息處理節點，降低5G設備生產成本，使得5G通信技術具有明顯的低功耗優勢，集成天線系統使得各類型的天線之間進行信息的有效傳輸，MIMO技術使用中需要無線網絡技術的支持，以實現各技術的整合。其與其他他技術整合時要求技術人員最大限度發揮技術優點，讓其與其他技術融合更完美，影響MIMO技術應用的關鍵是天線數量。大型天線在網絡通信中扮演著重要介質的角色，并影響到信息的傳輸速度和信息傳輸穩定性，MIMO技術融合足夠的天線數量，且對天線進行有效配置后將帶來信息傳遞效率的提升。使用MIMO技術時應基于分布技術，要么以集中式分布，要么以散落式分布的方式增強技術效果，降低移動設備發射率，使得其干擾信號屏蔽效果更優。

四、5G網絡結構及發展展望

5G無線基站建設時對應的是毫米級的微波，實現海量數據的連接數及數據的承載，在應用中5G基站密度更大。人口較少的地區中5G無線基站建設應突出宏基站建設，在人口聚集地區基于現有的4G網絡基站建設布局，以射頻拉遠的方法完成密集點的分布。而著眼于未來，相對密集的區域內5G無線基站建設應突出超密集組網建設優勢[8]，預測5G網絡架構將主要以接入云、控制云、轉發云領域為主。接入云支持多種無線制式的接入方式，無論是分布式還是集中式都能讓無線接入各種類型的回傳鏈路中，適應性更強。控制云是實現全局或局部移動性的管理及進行會話控制，建構面向業務的開放接口，關注業務差異化需求。綜合來說，5G技術的發展是必然，更是技術革新的必然成果。5G移動通信網絡的建設帶來人們更優化的網絡使用體驗，也實現了更安全、更低能耗的網絡產業的發展。目前各個國家對加大了5G網絡通信技術的研發，綠色節能也是5G網絡通信技術的主導發展方向。

五、結束語

近幾年，5G移動網絡絡建設速度加快，5G網絡的覆蓋范圍逐漸擴大，對比常規的移動通信技術，5G網絡技術的優勢更明顯，傳輸效率高、傳輸速率快、信息傳輸穩定性強，而這一切建立在5G移動通信網絡技術關鍵技術的科學應用基礎之上。對關鍵技術的研究和發展應用使得移動通信網絡朝著更加智能化的方向發展，提高通信質量，帶給用戶更完美的技術使用體驗。就當前來說，5G移動通信網絡建設中應將關鍵技術的研究，將研究重點放在高端先進移動通信網絡關鍵技術的研發與應用上，以實現各個領域及行業的廣覆蓋，以5G通信技術為經濟建設的切入點，以技術的利用和開發推動5G移動通信網絡的優化建設。

參? 考? 文? 獻

[1]王海峰，周雷.5G移動通信網絡架構與關鍵技術要點[J].通信電源技術，2021，38（02）：147-148+151.

[2]胡霞.5G移動通信網絡關鍵技術探究[J].產業科技創新，2020，2（34）：22-23.

[3]成曉東.5G移動通信網絡關鍵技術及分析[J].中國新通信，2020，22（16）：13.

[4]何怡瀾.探討5G移動通信網絡中緩存與計算關鍵技術[J].信息通信，2020（07）：28-30.

[5]段鵬飛.5G移動通信的網絡構架與關鍵技術探思[J].通信電源技術，2020，37（12）：186-188.

[6]徐傳通.5G移動通信網絡中緩存與計算關鍵技術研究[J].通信電源技術，2020，37（11）：178-180.

[7]閃媛，高智濤.關于5G移動通信網絡關鍵技術探究[J].中國新通信，2020，22（05）：36.

[8]林利軍.5G移動通信網絡架構與關鍵技術要點探討[J].網絡安全技術與應用，2019（11）：84-86.