5G移動通信網絡應用與設計要點

鄧正雄，鄧軍華，楊 勇

（湖南省郵電規劃設計院有限公司，湖南 長沙 410000）

0 引 言

5G移動通信網絡能夠使網絡運行速度得到顯著提高，改變現代網絡規劃模式。移動網絡是現代人們進行日常交流的主要基礎載體，也是推動互聯網穩定運行、人工智能快速發展以及數據高效傳輸的關鍵。

1 5G移動通信網絡發展現狀

5G移動通信的安全性和可靠性提高了人們對移動通信的滿意度，5G移動通信時代的來臨對整個社會的發展造成了一定沖擊[1]。在網絡時代快速發展的背景下，人們的生活、工作方式都發生了轉變，主要朝著數據化、信息化等方向發展。5G移動通信網絡不僅能夠滿足人們對高質量移動網絡的需求，也使人們的生活品質得到了進一步提高。現階段，我國5G移動通信網絡具有不錯的發展前景，為了進一步促進其發展，要加強對相關技術的探究，確保互聯網技術實現可持續發展，也為移動通信網絡行業的穩定、快速發展提供強有力的支持[2]。人們的生活、工作、學習等各項內容都與移動通信有著緊密聯系，需要加強對互聯網技術的研究[3]。5G移動通信網絡具有容量大、數據處理速度快、延時低、網絡穩定性高、運行效能高、安全性高等特點，可以應用在智慧醫療、交通、工業等情境中，應用效果較好。特別是在安全性上的突破，能夠更好地保護個人隱私和信息，促進移動通信網絡技術的快速發展[4]。

在5G移動通信網絡設計時，盡量采用成熟的技術和產業鏈，確保建網成本最優化、各項設備符合需求，從而提高5G移動通信網絡應用的經濟效益。在建設初期搭建核心匯聚層網絡，考慮到經濟效益，盡量采用原設備。而在建設中期，要適當擴大規模，從而實現擴容。全面考慮未來發展方向，整體設計需要具有一定前瞻性。依據需求適當引入新技術，加強對設備發展方向的探索，從而促進5G移動通信網絡朝著智能化、開放化方向發展。

5G移動通信網絡具有良好的發展前景，但在實際發展過程中也會遇到各種困難，包括建設困難和信號覆蓋困難等。偏遠地區信息中心覆蓋難度大，整體覆蓋率低。要想進一步發展5G移動通信網絡，擴大其覆蓋面積，為人們提供高質量網絡服務，必須要做好信號基站部署。此處的5G信號基站并非指安裝在信號塔上的基站，而是安裝在住宅區、商業街等區域的全方位信號基站。目前，許多信號基站都安置在路燈或電線桿上，如圖1所示。

需要注意的是，在發展5G時不能以4G為基礎更新，如果在4G基礎上進行更新，雖然能夠大幅度減少工作量，但這只是一種相對理想狀態，實際實行起來會存在各種阻礙。要想實現更新換代，在實際發展期間必須要依據具體情況進行大規模改動。從實際情況來看，這一改動難度大、成本高，考慮到工期、經濟效益等各項因素，大規模改動不如重新建設[5]。此外，隨著通信網絡的快速發展，相應技術不斷成熟，通信網絡將會不斷更新換代，需要建設更多信號塔。只有建設大量信號塔，將信號塔都布置在合理區域內，才能擴大信號覆蓋范圍，以免出現不存在信號區域。在2G時代，很多地方只需要建設1個信號塔就能夠滿足人們應用需求，而隨著網絡的不斷更新換代，信號數量會不斷增多，信號分布范圍會更加廣泛。同時，隨著5G時代的來臨，人們需要從多個方面入手分析，不能只看到5G移動通信網絡具有的網絡傳輸速度快、延遲短等優點，還要意識到如何增加信號塔數量并合理布局等問題，適當增加財力、人力等各項投入[6]。

2 5G移動通信網絡的設計要點

2.1 關鍵技術

2.1.1 大規模多輸入輸出技術

在大規模多輸入輸出技術支持下，移動通信網絡的信息數據傳輸效率得到了提高，在傳輸過程中能夠利用多個無線通信系統通過獨立方式完成信息發送，一方面提高了信息傳輸速度，另一方面也增加了信息數據傳輸量[7]。在5G移動通信網絡中合理應用大規模多輸入輸出技術，集中波束并減少干擾，進而提高系統傳輸效率。

2.1.2 蜂窩通信技術

通過對蜂窩通信技術的應用，提高移動通信網絡在應用過程中的無線通信性能，同時也提高了客戶在應用網絡時的舒適度和滿意度。

2.1.3 超密集網絡技術

通過對超密集網絡技術的應用，可以使網絡覆蓋整體環境得到改善，實現對移動通信網絡的復用，使數據信息重復利用率和資源應用頻率都能夠得到進一步提高，滿足人們的應用需求。

2.1.4 全雙工技術

通過全雙工技術進行應用，移動數據發射機和數據接收機同時運行，進一步提高資源利用率。目前，無線網絡中的發射信號會干擾接收信號，受干擾因素的影響，難以實現同時、同頻雙向通信。通過對同時同頻雙全工技術的應用，可以大幅度減少非必要資源消耗量，進而提高5G移動通信網絡性能，優化其應用效果[8]。

2.2 組網方式

2.2.1 致遠模式

利用服務質量（Quality of Service，QoS）、深度神經網絡（Deep Neural Network，DNN）定制、切片等不同類型的技術，為廣域優先型行業客戶提供端到端的差異性網絡連接，提高服務質量。

2.2.2 比鄰模式

利用載波聚合、邊緣節點、無線資源預留等各種技術，能夠為時延敏感型政企客戶提供低延時、寬帶增強等專有網絡服務。通過與云天翼、邊緣計算技術（Mobile Edge Compation，MEC）進行配合，進而使云協同優勢能夠得到進一步強化。

2.2.3 如翼模式

通過定制頻率，利用移動基站為高隔離、高安全、敏感性政企客戶提供高質量服務，與云、MEC進行配合，制定與實際情況相符的解決方案。

3 5G移動通信網絡應用效果

通過合理應用5G移動通信技術，能夠實現對物聯網的優化，提高網絡通信質量，為人們提供高安全性的網絡環境。同時，互聯網自身具有跨域式發展特點，整體覆蓋范圍廣、規模大，包含的業務種類十分豐富。5G移動通信網絡的合理應用與融合能夠使互聯網的豐富優勢得到充分發揮，進而滿足人們對其應用的需求。5G移動通信網絡與物聯網技術相互融合發展，可以提高信息傳播速度，為人們提供高質量服務。與此同時，也可以采取靈活方式處理各項數據，提高處理各項信息的效率。

在日常生活中，將5G移動通信網絡與物聯網相互融合，促使兩種技術共同進步、優勢互補。5G移動通信網絡具有信息傳輸速度快、自動化程度高等特點，適合被應用到人工智能方面，能夠提高系統的智能化水平。隨著智能化水平的提高，5G移動通信網絡的應用將具有普適性、協調性，這也為其在人工智能的深入發展與應用提供了便利。

4 結 論

隨著現代社會的不斷發展，5G移動通信網絡的應用使人們生活質量得到了顯著提高。隨著人們對5G移動通信網絡研究的不斷深入，該項技術在具體應用過程中的可靠性、安全性都得到了顯著提升，其應用將會變得更加廣泛，從而促進通信領域的健康長久發展。