5G技術對移動通信網絡建設的影響

蘇 輝

（中國電信股份有限公司 玉林分公司，廣西 玉林 537000）

0 引 言

5G移動通信已經徹底顛覆以往以人為中心的傳統交互模式，在人與事、網絡系統中進行溝通，不但使整個移動通信系統的效率得到極大提升，同時也大大改善了人類與社會之間的互動關系，為人類的智慧社會建設奠定良好的基礎[1]。隨著人們對無線網絡的要求不斷提高，5G技術將是未來的發展方向。5G移動技術日趨完善，可以更好地適應日常生活和生產的需要，在社會和經濟發展中的作用越來越廣泛[2,3]。

1 5G技術

5G技術已經深入到了人們的日常工作和生活中，其具有數據量大、信息傳輸效率高、應用范圍廣等優勢，特別是隨著移動通信時代的高速發展，5G技術不僅僅應用于手機等常見的終端設備，其在吉比特通信、智能家居、智慧城市、3D超高清視頻、工業自動化、移動醫療以及自動駕駛等領域也有著大量的應用（見圖1），這主要因為5G技術具有傳輸效率更高、容量更大、網絡延遲更低等特性，其將成為未來信息通信的主流技術手段[4,5]。

圖1 5G網絡不同應用場景

其具體特點如下：首先是具有很高的峰值速率，面對信息化時代的到來，越來越龐大的數據交互和信息往來，過去的移動通信顯然無法滿足要求，而新環境下的5G技術能夠滿足要求；其次是不同網絡接口延遲可以控制在1 ms以下，非常適合更精準的通信服務；再次是5G網絡具有良好的移動性與便捷性，能夠給用戶非常好的體驗；最后是5G技術與移動通信技術的結合可以實現城市通信網絡的提升，不斷推進現代社會發展，滿足各行各業的通信服務需求，加快經濟發展。

2 移動通信中5G技術探索

2.1 MIMO技術研究

對于多輸入多輸出（Multiple Input Multiple Output，MIMO）技術而言，在整個5G技術中是最基礎的技術形式，廣泛與移動通信技術融合，實現高速度、大容量、穩定信息傳輸。在MIMO技術使用的過程中，這種技術的特征是相對比同類5G技術而言，功耗更低，價格也低，能夠很好地應對復雜的建設問題，是比較好的技術方案。

2.2 毫米波技術研究

就毫米波通信技術來說，其主要用途是利用1～10 mm的波長，保持30～300 GHz的毫米波段通信。這種技術在對數據的整體處理上更好，同時資源十分豐富，可以在應用中疊加超密集組網（Ultra-Dense Network，UDN）以及長期演進（Long Term Evolution，LTE），使得整體通信能力獲得提升。此外，在毫米波通信技術的基礎上，可以有效降低基站通信影響，如出現無用的波長，提升通信效率，滿足人們對數據時代的發展要求。

2.3 云架設技術探索

云架設技術的傳輸效率高，能夠保障數據的完整性，主要有2個方面特點。一是基于軟件定義網絡/網絡功能虛擬化（Software Defined Network/Network Functions Virtualization，SDN/NFV）的云構建，軟硬件結合顯著提升5G服務效果。目前來看，SDN/NFV的體系架構是1個非常復雜的體系，它可以通過整個系統的重構和5G的發展來實現。這樣可以有效提高信息傳輸質量與穩定效果。二是在設備邊緣化（圖2）的情況下，網云化和下沉化是時代的必然選擇，將 New Core 和移動邊緣計算（Mobile Edge Computing，MEC）技術相結合，可以改善傳統的信息傳遞方式，從而改善用戶對信息的需求，真正發揮5G的應用價值。

圖2 網絡設備邊緣化

3 5G技術對移動通信網絡建設的影響

3.1 基站小微化的影響

目前，5G技術所使用的是超密集組網，通過集中的方式來完成相應的工作，顯著提升資源容量，同時能夠有效覆蓋移動數據，減少外部影響，保障通信服務功能。另外，5G技術和移動通信技術的結合可以更好地實現區域網更新，滿足各個區域對網絡通信的要求，提升區域發展效果。

3.2 天面密集化的影響

在現代5G技術中，并不像過去大量覆蓋通信天線，換句話說，通信傳輸能力的提升，同時也在降低天線的尺寸，并獲得良好的通信效果。例如，C-band帶和100 MHz寬帶天線的結合，這種通信所采用的天線與4G結構類似，大小一致，同時也可以在鐵塔上進行集成化，減少系統的布線問題，提高產業互聯網的業務水平。

3.3 室分數字化的影響

當前廣泛采用的4G、5G通信技術中，絕大部分用戶的接收效率可達50～100 Mb/s，5G技術已成為當前發展的主流技術。5G的全面覆蓋可以利用光纖、網絡和介質傳輸等手段進行建設，從而提高主動裝置的替代性，減少數據丟失和中斷。在室內數字化的影響因子劃分中，有必要對此進行探討：首先，從服務分配層面來分析，在室內有大量的手機數據；其次，內部流量達到100 Mb/s；再次，可以通過頻譜技術、C-band和更多的頻率來提高5G的效率；最后，根據網絡通信技術的應用特性，在系統運行維護、抗干擾等方面可以大大提高系統的運維效率，提高網絡的精準性與穩定性。

4 5G移動通信發展趨勢

4.1 滿足互聯網領域多元化的流量需求

5G是目前備受矚目的新一代移動通信技術，有望在市場上發揮作用。它將在未來的發展中扮演重要角色，這既能保證有效信號的傳送，又能極大地提升產業的生產效率。與4G相比，5G具備千萬億個字節，并且無線覆蓋范圍、用戶體驗以及等待期都要優于4G，其技術上的優勢是技術的支撐、信號的傳送、數據的使用、網絡的使用等方面將會得到極大改善，因此能夠更好地適應越來越廣泛的因特網業務需要。此外，未來5G移動通信的發展將會透過信息科技與電腦網絡等各方面的協作提升有關網絡的服務效能。

4.2 通信技術的應用領域持續擴大

今后5G移動通信的發展將擴大其通信技術的應用領域，檢測大規模機器的運轉，獲得必要的技術支持。一旦這些設備的性能得到優化，就必須滿足有效執行相關生產活動的需要。在此期間，綜合考慮5G移動通信技術在實踐和應用中的自感知、自調整等特點，它能為中國移動通信網絡的長遠運行提供技術支撐，持續發揮其技術上的優越性，并在一定程度上提升中國的社會生產力。5G移動通信技術由于技術上的靈活性，在技術上有著很大的優越性，能夠為移動通信產品的制造和銷售提供技術支撐。因此，在充分認識到5G的基礎上，充分發揮其在現實生活中的作用，從而為中國移動通信技術的發展和提高網絡使用環境的發展奠定了堅實的基礎。

4.3 更加注重用戶的體驗

在推行5G移動通信發展的過程中，要對5G移動通信的工作過程進行細致的剖析，就必須認識到5G移動通信工作的發展方向。（1）對用戶體驗、網絡的平均性能、傳輸延遲、虛擬現實、3D互動游戲等多項技術的支撐力度有較大的提升；（2）探索多點、多用戶、多天線、多蜂窩協作網，并從體系結構上探索如何在系統中實現更好的應用；（3）采用有線、無線組合等技術來改善室內的無線網絡覆蓋率，以達到有效使用頻率的目的。與此同時，5G移動通信的發展將會隨著業務的變化而動態地進行資源配置，從而使網絡的資源得到有效利用，進而減少運行費用，并在實際中維持較好的使用效率。總之，5G移動通信未來發展的趨勢顯示出其技術的優越性，為了取得應用價值更高的研究成果，需要強化5G移動通信的搭配。

5 建設意見

5.1 5G的重構要求

5.1.1 時延性要求

目前，通信技術應用面廣，5G技術在實際中的廣泛使用必須適應高頻段和低延遲的要求。5G技術中，由于使用高頻段、寬頻譜技術，因此其基站帶寬比4G要高出10多倍，在具體的工程中，要對寬頻帶寬進行適當的調整，保障通信效果。

5.1.2 低時延要求

現階段，5G通信既要具備高效率的傳輸速度，也需要具備穩定的傳輸性能與低延遲效果。5G網絡中，將傳輸的延時設置為毫秒級，并保證在5G中傳輸的時間為250 ms，中傳為1.5～10 ms，從而保證網絡通信的穩定性，避免信息堵塞或者干擾，提升系統的穩定性。

5.1.3 網絡切片要求

5G技術中，不同的網絡資源存在著很大的差別，如增強移動寬帶（enhance Mobile Broad Band，eMBB）、低時延高可靠（ultra Reliable and Low Latency Communication，uRLLC）、大規模機器通信（massive Machine Type Communication，mMTC） 等，它們對網絡業務的要求各不相同，因此可以結合5G技術對網絡進行深入分析，提升當前通信的傳輸效果，滿足數據獲取要求，還能提高通信的實用性。

5.2 關于5G移動網絡建設方案

順應時代的發展，5G技術將是當今移動網絡發展的主要趨勢，5G方案計劃的建立和實施需要滿足時代發展特點，更好地為人們提供高質量的通信服務。首先，從社會的角度來考量，通過廣告牌、路燈桿等方式來補充社會的資源，發揮通信的優勢。例如，將路燈和小型基站相組合，可以實現數據的傳輸。另外，由于區域性廣，一些地區無法覆蓋，特別是高速路、鐵路等區域，信號普遍降低，因此可以通過安裝路燈解決覆蓋問題。其次，學會成本控制，如將供電改為直供電，相關部門出臺優惠政策，合理進行分配，實現更好的通信服務。最后，現階段應該加強對5G通信技術的宣傳與應用，特別是5G通信資費高，因此需提升5G技術的使用率，并推動價格大眾化，保障更多人使用，以實現產業配套的升級。

6 結 論

目前，我國移動通信正處于轉型升級的關鍵時刻。在科技迅猛發展的今天，5G移動通信的建設和發展是大勢所趨。5G通信提供了高質量的數據傳輸服務，不僅容量大、帶寬高，同時也更穩定、延遲更低。在5G技術的構建中，需要做好5G技術與移動通信技術的整合，發揮產業優勢，更好地形成產業服務，加快社會的發展。