■ 中國鐵塔股份有限公司三亞市分公司：黃新武

與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡通信技術相比，5G網(wǎng)絡具有多方面應用優(yōu)勢，傳輸效率更快，延遲更低，滿足人們生活中各種網(wǎng)絡需求。不過在具體建設過程中，存在諸多難點。因此需要對此深入探究，采取針對性的解決策略，保障5G網(wǎng)絡建設的順利完成，在大規(guī)模的普及應用下，滿足人們信息通信需求，提升人們生活幸福感。

1.5G網(wǎng)絡內(nèi)容概述

5G網(wǎng)絡技術為第五代通信技術，是在前幾代通信技術的基礎上，不斷加以改善、創(chuàng)新形成的多功能、高效率的網(wǎng)絡通信技術。傳統(tǒng)4G網(wǎng)絡在全球化的背景下逐漸呈現(xiàn)落后狀態(tài)，大數(shù)據(jù)與綜合技術分析無法滿足移動網(wǎng)絡需求，5G網(wǎng)絡對此加以創(chuàng)新，滿足以上需求外，還能夠降低延遲性、耗能性，保障大范圍設備關聯(lián)性等諸多性能，并完善傳統(tǒng)網(wǎng)絡布局發(fā)生的各種問題，提升通信網(wǎng)絡的穩(wěn)定性。在5G網(wǎng)絡技術的推動下，降低了人與人之間的距離，讓人們使用更短的時間得到雙方需要的數(shù)據(jù)信息，全面發(fā)揮出萬物互聯(lián)的重要作用。

傳統(tǒng)的移動通信網(wǎng)絡只有寬帶連接等等幾個環(huán)節(jié)，極具局限性，無法滿足當前社會中諸多的應用型場景的特殊需求，需要在多個領域進行關聯(lián)處理，進而滿足各類需求。而在5G網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)交互、智能化傳輸、場景轉(zhuǎn)變等多個領域完善，極大地增強了各個環(huán)節(jié)的應用效率。此外，5G網(wǎng)絡技術具有超大的網(wǎng)絡容量，可以保障上億臺計算機同時高效連接，并且讓沒帶計算機的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)。其中無線網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸峰值在新技術的應用下發(fā)生轉(zhuǎn)變，能夠更好地滿足當前階段的社會發(fā)展需求。

2.5G移動通信網(wǎng)絡技術的優(yōu)勢

2.1 更高的網(wǎng)絡通信速率

針對于5G移動通信網(wǎng)絡技術所進行的研究是以4G技術為基礎而開展的，在近幾年發(fā)展的過程當中，我國4G技術逐漸走向成熟，在各個領域的應用當中發(fā)揮了巨大作用。所以，在5G網(wǎng)絡技術的發(fā)展上，我國有著比較堅實的基礎，這也為5G網(wǎng)絡技術的研究與發(fā)展提供了良好條件。經(jīng)過長期的發(fā)展，社會生活的節(jié)奏相較于以往變得更快，移動通信網(wǎng)絡用戶對于技術的要求集中表現(xiàn)在了速率的提高上。造成這種情況的原因就是雖然4G網(wǎng)絡技術的速率和以往相比有了明顯提高，但依然還是無法滿足當前用戶越來越高的需求。用戶在對數(shù)據(jù)進行傳輸?shù)倪^程當中，很多情況下都是于低信道頻段當中進行的，雖然可以確保傳輸?shù)馁|(zhì)量，同時也無需運營商耗費太多的成本用來對基站進行建設。但就實際來看，低頻資源的有限性將會對網(wǎng)絡用戶的接入造成很大的限制，不能夠給更多的用戶提供接入服務。和國外不同的是，在我國，資源頻段基本都是通過政府來分配的，而國外則需要由競爭來獲取。所以，當前我國所存在的一個問題就是對于低頻資源的分配沒有太多市場競爭規(guī)律的主導，這就對移動通信技術的發(fā)展造成了很大影響。現(xiàn)階段，4G網(wǎng)絡技術的載波頻率基本都在20MHz左右，在進行傳輸?shù)臅r候，大都采用了多載撥碼分多址技術，以做到對眾多載波的聚合，使傳輸?shù)乃俾首兊酶摺；谶@樣的情況，在研發(fā)5G移動通信網(wǎng)絡技術的過程當中，同樣需要對高頻資源引起重視，盡可能的加強傳輸?shù)乃俾?，這也是MMO系統(tǒng)被提出與發(fā)展的重要基礎，通過高頻段資源來實現(xiàn)對信號的傳輸，就可以由波長較短而使天線的長度變短，這就可以減少對天線間距離方面所提出的要求，以使得基站能夠?qū)崿F(xiàn)集成天線的相關設計。

2.2 更大的容量

在物聯(lián)網(wǎng)的概念被提出以后，社會當中的各個領域都對其予以了高度的關注，但就目前來看，它的發(fā)展還存在一定的不足，還有著很大的發(fā)展空間，這是因為在移動終端的能耗和無線網(wǎng)絡覆蓋等方面都有著一定的限制而造成的，這就致使互聯(lián)網(wǎng)當下的應用領域還有一定的局限?？紤]到終端方面的功耗問題是對物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展存在影響的一個關鍵因素，所以，必須要盡可能的解決功耗方面所存在的問題。主要是因為終端在接入網(wǎng)絡的過程當中，將涉及到眾多節(jié)點，但部分終端在進行使用時沒有能夠二次充電的環(huán)境，所以，通常都僅僅是通過自身的電池來維持服務。為使此方面的問題得到解決，3GPP曾通過窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術來控制終端使用的功率，減小網(wǎng)絡傳輸帶寬，并使得信號發(fā)射的功率變低，從而實現(xiàn)對電能的節(jié)省。雖然使得物聯(lián)網(wǎng)終端的實時性變得更低，但不會對它的實際應用帶來太大影響。所以，針對5G技術所進行的研究，就需要對此方面的成果予以關注，同時將此當作基礎來達到節(jié)能省電的目的。

2.3 更低的移動網(wǎng)絡延遲

在使用了LTE網(wǎng)絡以后，移動網(wǎng)絡的延遲減小到了不到100ms，這就給網(wǎng)絡用戶提供了質(zhì)量更好的網(wǎng)絡連接體驗，大大減小了網(wǎng)絡延遲對于用戶滿意度所造成的影響。隨著5G網(wǎng)絡技術的研發(fā)和應用，在使用LTE網(wǎng)絡的基礎上，使網(wǎng)絡的延遲得到進一步的減小，從而給移動通信網(wǎng)絡的發(fā)展提供更好的條件。因為LTE網(wǎng)絡內(nèi)的一個TTI為1ms，而5G網(wǎng)絡技術在對幀結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設計的過程當中，通常是利用對所有子幀時域的縮短來實現(xiàn)物理上時延的降低。在實際應用中，5G網(wǎng)絡端到端的時延可以減小到4G網(wǎng)絡的十分之一，實現(xiàn)毫秒級的時延，可在450Km/h高速環(huán)境下做到穩(wěn)定通信。

3.面向5G無線通信系統(tǒng)的關鍵技術

3.1 毫米波通信

毫米波的理論及技術分別是微波向高頻的延伸及光波向低頻的發(fā)展。當下世界上使用的頻段資源都是比較稀缺的，所采用的無線電信系統(tǒng)的頻譜大都不超過6GHz，而在毫米波頻段當中的資源卻很多，還沒有得到真正充分的開發(fā)與利用。所以5G會在9.9GHz~86GHz的范圍內(nèi)進行全新的RAT技術研究，基于LTE技術來實現(xiàn)針對網(wǎng)絡廣域覆蓋的相關研究。9.9GHz~86GHz主要是作為超密集網(wǎng)絡，因此UDN層與LTE層是重疊覆蓋的，同時互操作耦合。伴隨著基站天線規(guī)模的不斷提高，可以在有限的空間當中部署更多天線也要求通線波長應當?shù)玫娇刂?。在現(xiàn)階段，來自我國的貝爾實驗室在毫米波波段當中對大規(guī)模MIMO技術進行了運用，不但使容量得到了很大的改善，還提高了相關的效率。借助于峰值傳輸效率為50Gbps的原型機，貝爾實驗是中國在28GHz毫米波頻段當中達到了100bps/Hz的頻譜效率，它的傳輸效率能夠使用戶更加快捷的通過網(wǎng)絡進行下載，只要幾秒就能夠?qū)崿F(xiàn)上百兆的數(shù)據(jù)傳輸。毫米波段通信技術的出現(xiàn)與發(fā)展為今后可觸式互聯(lián)網(wǎng)、低時延性虛擬現(xiàn)實和3D等的應用及研究提供了全新的方向。

3.2 空口技術

相較于4G無線通信系統(tǒng)，5G無線通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速度和數(shù)據(jù)使用靈活性均較高的原因在于其應用了空口技術，該項技術不僅能帶動網(wǎng)絡信息傳遞速度為1G/s的寬帶，從而給用戶提供方便快捷的通信傳輸服務，而且還能與傳感器進行有機結(jié)合，構(gòu)建一個網(wǎng)絡信號較強的網(wǎng)絡通信系統(tǒng)，從而有效擴大無線網(wǎng)絡通信的覆蓋面。在實際應用過程中，5G空口技術又可細分為高頻新空口技術和低頻新空口技術。其中，高頻新空口技術主要是采用超大帶寬信道和高密度部署，能有效提高無線通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率和數(shù)據(jù)流量密度，主要被應用于信號指向性強、覆蓋面積小、高容量、高熱點的通信場景中；低頻新空口技術則整合了大規(guī)模多天線陣列、調(diào)制編碼和新型多址技術，可適用于覆蓋面積廣泛、高連續(xù)性、低時延和熱點高容量額度通信場景中，能有效保障無線通信的可靠性。

3.3 異構(gòu)無線通信技術

第一代無線移動通信系統(tǒng)(1G)至第三代無線移動通信系統(tǒng)(3G)均采用的是單層蜂窩網(wǎng)絡，這種網(wǎng)絡形式難以實現(xiàn)多樣化通信要求，實現(xiàn)通信系統(tǒng)負荷轉(zhuǎn)移。隨著我國通信技術的不斷更新和發(fā)展，第四代無線移動通信系統(tǒng)(4G)改變了傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡構(gòu)建模式，采用了異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡，不僅有效擴大了系統(tǒng)網(wǎng)絡容量，同時也促進系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸能力顯著提升，但是4G仍無法滿足人們?nèi)找嬖龈叩耐ㄐ乓螅鎸@種情況，在5G無線通信系統(tǒng)中，技術人員通過將異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡與多元化的通信技術手段(如小區(qū)部署技術、D2D通信技術)進行結(jié)合，構(gòu)建了一個具有多元化信息技術的網(wǎng)絡節(jié)點，不僅促進了5G無線通信系統(tǒng)能夠兼容不同類型和不同技術規(guī)范的無線網(wǎng)絡，同時還促進系統(tǒng)實現(xiàn)了多網(wǎng)融合、多網(wǎng)共通，從而顯著擴大了無線通信系統(tǒng)應用范圍。

3.4 云計算技術

隨著5G無線通信系統(tǒng)的出現(xiàn)和5G無線通信技術在人們生活、工作中的廣泛應用，我國已經(jīng)進入了5G時代，在這樣的時代背景下，傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡通信技術已經(jīng)無法滿足人們逐漸增高的通信需求，如傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡通信技術中的網(wǎng)格計算、并行計算、分布式計算等技術無法對大量涌現(xiàn)出來的通信數(shù)據(jù)進行計算，從而會影響系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息傳輸效率，因此，就需要將5G無線通信系統(tǒng)與云計算技術進行有機結(jié)合，即5G無線通信系統(tǒng)需充分應用移動云計算技術進行大數(shù)據(jù)計算，并利用分布式網(wǎng)絡資源促進大量用戶均能共享和應用該數(shù)據(jù)資源，這樣不僅能有效提高通信系統(tǒng)本身終端設備的計算能力、顯著提高通信網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸速度，而且還能提高人們使用5G無線通信系統(tǒng)的便捷性和舒適度，從而才能推動該系統(tǒng)獲得良好的發(fā)展。

4.結(jié)束語

5G網(wǎng)絡技術相比傳統(tǒng)的網(wǎng)絡技術，性能方面速率更快，延遲更低，并且在運行時可以與傳統(tǒng)網(wǎng)絡技術同時使用。不過在降低成本與節(jié)約能耗方面，5G網(wǎng)絡建設仍存在較多問題。因此在5G網(wǎng)絡建設過程應結(jié)合實際建設難點，對此開展針對性處理措施，保障5G網(wǎng)絡高效、穩(wěn)定大規(guī)模普及，提升人們的生活質(zhì)量。