5G技术对移动通信网络建设的影响

苏 辉

（中国电信股份有限公司 玉林分公司，广西 玉林 537000）

5G移动通信已经彻底颠覆以往以人为中心的传统交互模式，在人与事、网络系统中进行沟通，不但使整个移动通信系统的效率得到极大提升，同时也大大改善了人类与社会之间的互动关系，为人类的智慧社会建设奠定良好的基础[1]。随着人们对无线网络的要求不断提高，5G技术将是未来的发展方向。5G移动技术日趋完善，可以更好地适应日常生活和生产的需要，在社会和经济发展中的作用越来越广泛[2,3]。

5G技术已经深入到了人们的日常工作和生活中，其具有数据量大、信息传输效率高、应用范围广等优势，特别是随着移动通信时代的高速发展，5G技术不仅仅应用于手机等常见的终端设备，其在吉比特通信、智能家居、智慧城市、3D超高清视频、工业自动化、移动医疗以及自动驾驶等领域也有着大量的应用（见图1），这主要因为5G技术具有传输效率更高、容量更大、网络延迟更低等特性，其将成为未来信息通信的主流技术手段[4,5]。

图1 5G网络不同应用场景

其具体特点如下：首先是具有很高的峰值速率，面对信息化时代的到来，越来越庞大的数据交互和信息往来，过去的移动通信显然无法满足要求，而新环境下的5G技术能够满足要求；
其次是不同网络接口延迟可以控制在1 ms以下，非常适合更精准的通信服务；
再次是5G网络具有良好的移动性与便捷性，能够给用户非常好的体验；
最后是5G技术与移动通信技术的结合可以实现城市通信网络的提升，不断推进现代社会发展，满足各行各业的通信服务需求，加快经济发展。

2.1 MIMO技术研究

对于多输入多输出（Multiple Input Multiple Output，MIMO）技术而言，在整个5G技术中是最基础的技术形式，广泛与移动通信技术融合，实现高速度、大容量、稳定信息传输。在MIMO技术使用的过程中，这种技术的特征是相对比同类5G技术而言，功耗更低，价格也低，能够很好地应对复杂的建设问题，是比较好的技术方案。

2.2 毫米波技术研究

就毫米波通信技术来说，其主要用途是利用1～10 mm的波长，保持30～300 GHz的毫米波段通信。这种技术在对数据的整体处理上更好，同时资源十分丰富，可以在应用中叠加超密集组网（Ultra-Dense Network，UDN）以及长期演进（Long Term Evolution，LTE），使得整体通信能力获得提升。此外，在毫米波通信技术的基础上，可以有效降低基站通信影响，如出现无用的波长，提升通信效率，满足人们对数据时代的发展要求。

2.3 云架设技术探索

云架设技术的传输效率高，能够保障数据的完整性，主要有2个方面特点。一是基于软件定义网络/网络功能虚拟化（Software Defined Network/Network Functions Virtualization，SDN/NFV）的云构建，软硬件结合显著提升5G服务效果。目前来看，SDN/NFV的体系架构是1个非常复杂的体系，它可以通过整个系统的重构和5G的发展来实现。这样可以有效提高信息传输质量与稳定效果。二是在设备边缘化（图2）的情况下，网云化和下沉化是时代的必然选择，将 New Core 和移动边缘计算（Mobile Edge Computing，MEC）技术相结合，可以改善传统的信息传递方式，从而改善用户对信息的需求，真正发挥5G的应用价值。

图2 网络设备边缘化

3.1 基站小微化的影响

目前，5G技术所使用的是超密集组网，通过集中的方式来完成相应的工作，显著提升资源容量，同时能够有效覆盖移动数据，减少外部影响，保障通信服务功能。另外，5G技术和移动通信技术的结合可以更好地实现区域网更新，满足各个区域对网络通信的要求，提升区域发展效果。

3.2 天面密集化的影响

在现代5G技术中，并不像过去大量覆盖通信天线，换句话说，通信传输能力的提升，同时也在降低天线的尺寸，并获得良好的通信效果。例如，C-band带和100 MHz宽带天线的结合，这种通信所采用的天线与4G结构类似，大小一致，同时也可以在铁塔上进行集成化，减少系统的布线问题，提高产业互联网的业务水平。

3.3 室分数字化的影响

当前广泛采用的4G、5G通信技术中，绝大部分用户的接收效率可达50～100 Mb/s，5G技术已成为当前发展的主流技术。5G的全面覆盖可以利用光纤、网络和介质传输等手段进行建设，从而提高主动装置的替代性，减少数据丢失和中断。在室内数字化的影响因子划分中，有必要对此进行探讨：首先，从服务分配层面来分析，在室内有大量的手机数据；
其次，内部流量达到100 Mb/s；
再次，可以通过频谱技术、C-band和更多的频率来提高5G的效率；
最后，根据网络通信技术的应用特性，在系统运行维护、抗干扰等方面可以大大提高系统的运维效率，提高网络的精准性与稳定性。

4.1 满足互联网领域多元化的流量需求

5G是目前备受瞩目的新一代移动通信技术，有望在市场上发挥作用。它将在未来的发展中扮演重要角色，这既能保证有效信号的传送，又能极大地提升产业的生产效率。与4G相比，5G具备千万亿个字节，并且无线覆盖范围、用户体验以及等待期都要优于4G，其技术上的优势是技术的支撑、信号的传送、数据的使用、网络的使用等方面将会得到极大改善，因此能够更好地适应越来越广泛的因特网业务需要。此外，未来5G移动通信的发展将会透过信息科技与电脑网络等各方面的协作提升有关网络的服务效能。

4.2 通信技术的应用领域持续扩大

今后5G移动通信的发展将扩大其通信技术的应用领域，检测大规模机器的运转，获得必要的技术支持。一旦这些设备的性能得到优化，就必须满足有效执行相关生产活动的需要。在此期间，综合考虑5G移动通信技术在实践和应用中的自感知、自调整等特点，它能为中国移动通信网络的长远运行提供技术支撑，持续发挥其技术上的优越性，并在一定程度上提升中国的社会生产力。5G移动通信技术由于技术上的灵活性，在技术上有着很大的优越性，能够为移动通信产品的制造和销售提供技术支撑。因此，在充分认识到5G的基础上，充分发挥其在现实生活中的作用，从而为中国移动通信技术的发展和提高网络使用环境的发展奠定了坚实的基础。

4.3 更加注重用户的体验

在推行5G移动通信发展的过程中，要对5G移动通信的工作过程进行细致的剖析，就必须认识到5G移动通信工作的发展方向。（1）对用户体验、网络的平均性能、传输延迟、虚拟现实、3D互动游戏等多项技术的支撑力度有较大的提升；
（2）探索多点、多用户、多天线、多蜂窝协作网，并从体系结构上探索如何在系统中实现更好的应用；
（3）采用有线、无线组合等技术来改善室内的无线网络覆盖率，以达到有效使用频率的目的。与此同时，5G移动通信的发展将会随着业务的变化而动态地进行资源配置，从而使网络的资源得到有效利用，进而减少运行费用，并在实际中维持较好的使用效率。总之，5G移动通信未来发展的趋势显示出其技术的优越性，为了取得应用价值更高的研究成果，需要强化5G移动通信的搭配。

5.1 5G的重构要求

5.1.1 时延性要求

目前，通信技术应用面广，5G技术在实际中的广泛使用必须适应高频段和低延迟的要求。5G技术中，由于使用高频段、宽频谱技术，因此其基站带宽比4G要高出10多倍，在具体的工程中，要对宽频带宽进行适当的调整，保障通信效果。

5.1.2 低时延要求

现阶段，5G通信既要具备高效率的传输速度，也需要具备稳定的传输性能与低延迟效果。5G网络中，将传输的延时设置为毫秒级，并保证在5G中传输的时间为250 ms，中传为1.5～10 ms，从而保证网络通信的稳定性，避免信息堵塞或者干扰，提升系统的稳定性。

5.1.3 网络切片要求

5G技术中，不同的网络资源存在着很大的差别，如增强移动宽带（enhance Mobile Broad Band，eMBB）、低时延高可靠（ultra Reliable and Low Latency Communication，uRLLC）、大规模机器通信（massive Machine Type Communication，mMTC） 等，它们对网络业务的要求各不相同，因此可以结合5G技术对网络进行深入分析，提升当前通信的传输效果，满足数据获取要求，还能提高通信的实用性。

5.2 关于5G移动网络建设方案

顺应时代的发展，5G技术将是当今移动网络发展的主要趋势，5G方案计划的建立和实施需要满足时代发展特点，更好地为人们提供高质量的通信服务。首先，从社会的角度来考量，通过广告牌、路灯杆等方式来补充社会的资源，发挥通信的优势。例如，将路灯和小型基站相组合，可以实现数据的传输。另外，由于区域性广，一些地区无法覆盖，特别是高速路、铁路等区域，信号普遍降低，因此可以通过安装路灯解决覆盖问题。其次，学会成本控制，如将供电改为直供电，相关部门出台优惠政策，合理进行分配，实现更好的通信服务。最后，现阶段应该加强对5G通信技术的宣传与应用，特别是5G通信资费高，因此需提升5G技术的使用率，并推动价格大众化，保障更多人使用，以实现产业配套的升级。

目前，我国移动通信正处于转型升级的关键时刻。在科技迅猛发展的今天，5G移动通信的建设和发展是大势所趋。5G通信提供了高质量的数据传输服务，不仅容量大、带宽高，同时也更稳定、延迟更低。在5G技术的构建中，需要做好5G技术与移动通信技术的整合，发挥产业优势，更好地形成产业服务，加快社会的发展。