探析第五代移動通信網(wǎng)絡體系架構(gòu)及其關鍵技術(shù)

葉鐘燕

【摘要】 第五代移動通信網(wǎng)絡即5G通信網(wǎng)絡。與4G和3G技術(shù)不同，5G網(wǎng)的信息傳輸模式不同，效率將大大提高。實現(xiàn)第五代移動通信網(wǎng)絡體系將成為一種趨勢。因此，筆者對其網(wǎng)絡體系構(gòu)建和關鍵技術(shù)的實施進行了分析。

【關鍵詞】 第五代移動通信 體系架構(gòu) 關鍵技術(shù)

我國移動通信業(yè)務逐漸激增，4G網(wǎng)甚至已經(jīng)不能滿足客戶需求。為了節(jié)省資源和促進移動通信業(yè)的發(fā)展，適應客戶需求，實現(xiàn)第五代移動通信業(yè)務成為一種必然。但是，該技術(shù)在實現(xiàn)過程中，技術(shù)上的難題將成為主要問題，如何實現(xiàn)第五代移動通信網(wǎng)絡的技術(shù)突破將成為研究的重點。

一、第五代移動通信網(wǎng)絡體系架構(gòu)

從整體上講，5G網(wǎng)移動通信網(wǎng)絡體系構(gòu)建分為：

1、網(wǎng)絡場景部署。網(wǎng)絡場景部署十分關鍵，是保證移動通信信號和效率的基礎。分為室內(nèi)場景部署和室外場景部署兩類，在技術(shù)上存在一定的差別。其中對于室外場景而言，主要是抗干擾設計，實現(xiàn)無線元件的分散安裝。主要安裝天線為光纖。并且要部署Mobile Femtocell和虛擬蜂窩來提高網(wǎng)絡覆蓋率。室內(nèi)用戶通過轉(zhuǎn)化后將實現(xiàn)簡單連接，只要將系統(tǒng)與AP連接即可。5G通信更好的解決了頻譜稀缺和問題。

2、接入網(wǎng)。接入網(wǎng)設計具有自身顯著特點，并且在整個移動通信網(wǎng)絡中占據(jù)核心位置。5G網(wǎng)接入網(wǎng)將同時包含GSM、UMTS、LTE和無線WiFi，將實現(xiàn)異構(gòu)多樣化的接入。并且對基站資源實施虛擬化技術(shù)，減少設備的使用，實現(xiàn)資源優(yōu)化利用。此外，接入網(wǎng)還實現(xiàn)了內(nèi)容邊緣緩存與投遞，優(yōu)化了傳輸路徑。將數(shù)據(jù)平面的立體化轉(zhuǎn)變?yōu)楸馄交?，從而促進信息傳輸效率的提高。

3、核心網(wǎng)。核心網(wǎng)主要是由網(wǎng)絡功能虛擬化技術(shù)驅(qū)動和SDN組成。核心網(wǎng)具有以下特點：數(shù)據(jù)平面扁平化、信息控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離、邏輯接口信息處理方式。這一技術(shù)將硬件分離出來，實現(xiàn)在無需增加設備的同時，提高網(wǎng)絡容量，促進網(wǎng)絡優(yōu)化，也使得移動通信數(shù)據(jù)的更新更快。

二、第五代移動通信網(wǎng)絡的關鍵技術(shù)

1、超密集異構(gòu)網(wǎng)絡部署技術(shù)。5G網(wǎng)核心技術(shù)之一，這一技術(shù)的應用主要是為了提高無線網(wǎng)絡傳輸速率。并且改善空間頻譜效率。隨著5G技術(shù)的研究，超密集異構(gòu)網(wǎng)絡部署技術(shù)將得到實現(xiàn)，該技術(shù)是移動蜂窩技術(shù)的革新，分布式和異構(gòu)式通信使其技術(shù)基礎。主要實現(xiàn)難題在于處理層間和層內(nèi)干擾問題。

2、D2D通信技術(shù)。D2D通信技術(shù)就是一種短距離傳輸技術(shù)，類似于以往的藍牙技術(shù)，但是5G網(wǎng)的短距離技術(shù)將進一步突破，并且對蜂窩通信起到支撐與補充作用。短距離傳輸是5G時代的必然需求，該技術(shù)能夠提供更強無線數(shù)據(jù)流量，并且減少能耗，對于移動通信的穩(wěn)定運行而言具有積極意義，并且將主要用于無線資源管理和即時性問題解決。

3、綠色通信技術(shù)和大規(guī)模MIMO技術(shù)。綠色通信技術(shù)將成為5G網(wǎng)絡時代的一大標志，該技術(shù)致力于實現(xiàn)無干擾、低能耗、高質(zhì)量的通信傳輸。綠色通信的實現(xiàn)還需要進一步的研究，降低單個資源的能耗，并且實現(xiàn)網(wǎng)絡的合理調(diào)度，優(yōu)化網(wǎng)絡拓撲。而MIMO通信則是一種多天線技術(shù)，是降低能耗的另外一種手段，該技術(shù)的應用提高了無線信道自由度，可以同時容納更多的數(shù)據(jù)，滿足更多通信用戶的需求。作為一項可擴展技術(shù)，MIMO技術(shù)具有最廣闊的研發(fā)空間。

三、第五代移動通信網(wǎng)絡關鍵技術(shù)的實現(xiàn)

1、無線接入技術(shù)。無線接入技術(shù)的實現(xiàn)將成為5G通信技術(shù)實現(xiàn)的首要任務。在2G到4G的發(fā)展過程中，無線接入技術(shù)就是研究的重點。進入5G網(wǎng)時代，無線接入技術(shù)應朝著多功能化和智能化發(fā)展，注重引進其它無線局/域/個域?qū)拵到y(tǒng)，采用非正交多址接入技術(shù)，可以有效的推進5G通信網(wǎng)絡的高效化，也將實現(xiàn)網(wǎng)絡資源的最優(yōu)化利用，促進移動通信網(wǎng)絡的發(fā)展。

2、異構(gòu)性趨勢。異構(gòu)性是5G網(wǎng)時代的必然需求，這是由于這是時期將面臨大量的異構(gòu)數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)到來，信息處理的異構(gòu)化成為一種特征。并且5G網(wǎng)采用混合接入模式，異構(gòu)性技術(shù)將滿足網(wǎng)絡覆蓋和技術(shù)發(fā)揮的需求。采用這一技術(shù)也降低極大的促進資源的優(yōu)化利用，可以為用戶提供方便，使得信息更快的傳遞，人們的用戶網(wǎng)體驗將進一步提升。

3、智能化發(fā)展。智能化發(fā)展是第五代無線技術(shù)的主要方向，也是目前我國移動通信運營商致力于實現(xiàn)的問題。5G網(wǎng)將實現(xiàn)智能化這一特征，保證用戶體驗。智能化的實現(xiàn)還將為異構(gòu)網(wǎng)絡部署節(jié)約能耗，并出現(xiàn)大量自組織網(wǎng)絡。大數(shù)據(jù)時代的云計算、云接入方式得到廣泛的應用。并且有力的促進移動通信網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展與進步。

總結(jié)：總之，隨著科技的發(fā)展，我國移動通信技術(shù)將逐步從第四代轉(zhuǎn)化為第五代。在這一背景下，相關企業(yè)應注重技術(shù)的創(chuàng)新，早日實現(xiàn)5G網(wǎng)技術(shù)，為人們的生活提供更大的方便。當然，5G技術(shù)的實現(xiàn)也并非易事，智能化的實現(xiàn)就存在很大的難題，文章對目前形態(tài)下的第五代移動通信網(wǎng)絡體系構(gòu)架進行分析，并展開分析了其關鍵技術(shù)。

參 考 文 獻

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