試析面向5G的移動通信技術(shù)及其優(yōu)化

陳芊如

【摘 要】如何給人們帶來更加優(yōu)質(zhì)的通信服務(wù)，成了當前移動通信行業(yè)面臨的主要問題。尤其是在當前國際競爭不斷加劇的趨勢下，移動通信技術(shù)的革新是決定一個國家綜合國力的關(guān)鍵因素?？萍际堑谝簧a(chǎn)力，只有不斷促進科技創(chuàng)新與進步，才能滿足社會轉(zhuǎn)型的需求。面向5G的移動通信技術(shù)正在全國范圍內(nèi)逐步試點，與第四代移動通信技術(shù)相比較而言，其在提升傳輸速度的同時，能夠?qū)崿F(xiàn)對覆蓋面積的擴大。本文將對面向5G的移動通信技術(shù)特點與發(fā)展現(xiàn)狀進行分析，探索面向5G的移動通信技術(shù)優(yōu)化措施。

【關(guān)鍵詞】5G;移動通信技術(shù);優(yōu)化

第五代移動通信技術(shù)的開發(fā)與推廣，必將改變社會傳統(tǒng)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，同時也會對人們的日常生活產(chǎn)生重大影響。降低延時與功耗、提升容量、覆蓋范圍與速度，是當前5G移動通信技術(shù)的主要發(fā)展趨勢，也給技術(shù)開發(fā)人員帶來了一定的挑戰(zhàn)。尤其是當前移動用戶數(shù)的不斷增加，對于移動通信的質(zhì)量也提出了新的要求，傳統(tǒng)4G移動通信技術(shù)難以滿足用戶的個性化需求。在全球范圍內(nèi)，5G移動通信技術(shù)的應用已經(jīng)成為必然趨勢，上海、杭州、青島等城市成為我國首批5G試點城市，是推動我國科技進步與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵。然而，由于5G移動通信技術(shù)仍處于探索與試驗階段，因此在應用當中會存在諸多問題。這就需要明確5G移動通信技術(shù)的特點，制定針對性技術(shù)優(yōu)化方案，促進其可靠性提升。

一、面向5G的移動通信技術(shù)優(yōu)勢與現(xiàn)狀

用戶、社區(qū)和天線之間的協(xié)調(diào)組網(wǎng)，是5G移動通信技術(shù)的主要側(cè)重點，能夠促進系統(tǒng)性能的提升，實現(xiàn)對覆蓋面積的擴大。在5G移動通信技術(shù)的實際應用過程當中，其頻譜利用率也得到大大提升，能夠融合無線寬帶技術(shù)、光載無限組網(wǎng)技術(shù)和高頻段頻譜利用技術(shù)等，滿足技術(shù)發(fā)展需求。對于設(shè)計軟件配置和網(wǎng)絡(luò)資源進行逐步優(yōu)化，能夠?qū)崿F(xiàn)對成本與功耗的有效控制 【1】。歐美國家和日本、韓國等，近年來都致力于5G移動通信技術(shù)的發(fā)展，我國也在2013年開始投入對該技術(shù)的研發(fā)，但是與發(fā)達國家相比較而言，其仍舊存在諸多不足之處。

二、面向5G的移動通信技術(shù)優(yōu)化策略

（一）面向5G的移動通信技術(shù)優(yōu)化方案

為了促進5G移動通信系統(tǒng)功能的優(yōu)化，應該對其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計方案加以改進，尤其是內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)的引入與使用，能夠滿足人們對移動通信的個性化需求，是增強該技術(shù)競爭力的主要途徑。該架構(gòu)以內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)為依托，其運行基礎(chǔ)主要是內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)平臺ndnSIM2.0.在對5G移動通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的相關(guān)功能進行拓展時，應該做好充足的市場需求調(diào)研工作，增強其實際應用性能，保障系統(tǒng)運行的可靠性【2】?！吧陈┠Ｐ汀痹诋斍?G移動通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中得到廣泛關(guān)注，以端到端原則為基礎(chǔ)，在該體系架構(gòu)當中充分考量網(wǎng)絡(luò)安全因素。在內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)當中，能夠針對性分離轉(zhuǎn)發(fā)和路由，這也為通信系統(tǒng)運行的流暢性與安全性奠定了基礎(chǔ)。所謂的“沙漏模型”則是該系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的整體形態(tài)，其體系結(jié)構(gòu)達到7層。通信業(yè)務(wù)的相關(guān)應用對應了上層協(xié)議，而物理鏈路則對應了下層協(xié)議。內(nèi)容塊協(xié)議能夠支持多種連接方式，包括了藍牙、以太網(wǎng)和移動通信網(wǎng)絡(luò)等等，是基于內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)的5G移動通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的核心【3】。在數(shù)據(jù)傳輸過程當中，主要采用了轉(zhuǎn)發(fā)策略層的方式，在構(gòu)建路由表時則依靠內(nèi)容的名稱前綴，能夠及時共享數(shù)據(jù)包，有利于系統(tǒng)安全性和靈活性的增強。

（二）面向5G的移動通信技術(shù)優(yōu)化措施

1.基于內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)的工作機制

數(shù)據(jù)請求者會對內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)的通信過程加以驅(qū)動，Data包和Interest包是其主要的數(shù)據(jù)包類型，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如圖1所示。轉(zhuǎn)發(fā)和路由機制、命名機制，是以內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)為依托的5G移動通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的關(guān)鍵機制。由于內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸是以內(nèi)容的名字前綴作為基礎(chǔ)，因此保障其命名機制的合理性就顯得十分關(guān)鍵。分層設(shè)計方法在此過程中較為常見，在劃分內(nèi)容名稱時主要借助于“/”，實現(xiàn)多個名字詞元的有效轉(zhuǎn)換。內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)的命名空間會因為命名機制的詞元轉(zhuǎn)換而得到大大提升，主要是由于不同長度的字符串共同組成該詞元。在多個端口當中完成數(shù)據(jù)包的傳輸，這是轉(zhuǎn)發(fā)和路由機制的主要工作特點，在統(tǒng)計數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的路徑信息時，則需要借助于路由表實現(xiàn) 【4】。為了能夠?qū)?shù)據(jù)包地址信息所占空間進行合理利用，在數(shù)據(jù)包的傳輸過程中主要通過內(nèi)容名稱的前綴實現(xiàn)，進而節(jié)約了流量與寬帶，促進了網(wǎng)絡(luò)通信效率的提升。

2.時隙檢測掃頻技術(shù)的應用

連續(xù)廣覆蓋是5G移動通信系統(tǒng)當中的常見場景，頻譜資源和基站會對其通信質(zhì)量與效率造成干擾。為了能夠有效優(yōu)化5G移動通信系統(tǒng)，應該逐步提升其頻譜效率。掃頻技術(shù)在此過程中能夠發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，對該技術(shù)進行針對性優(yōu)化，高效化傳輸不同區(qū)域范圍的多種數(shù)據(jù)信號。在應用時隙檢測掃頻技術(shù)時，應該對其時隙狀態(tài)進行監(jiān)測，保障掃描工作的順利進行，充分發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢。空閑狀態(tài)和業(yè)務(wù)狀態(tài)，是其時隙狀態(tài)的兩種主要類型【5】。

3.站址定位算法的應用

為了促進運營網(wǎng)絡(luò)性能和數(shù)據(jù)傳輸速率的提升，應該對移動網(wǎng)絡(luò)基站進行優(yōu)化。而站址定位算法的運用，則能夠以路測數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，合理定位基站站址。在超密集組網(wǎng)環(huán)境當中，能夠促進站址資源利用率的提升，逐步優(yōu)化5G移動通信網(wǎng)絡(luò)【6】。在采集與處理路測數(shù)據(jù)時，需要借助于高性能的路測設(shè)備實現(xiàn)，在定位基站站址時，應該采用滑動匯聚窗口和幾何中心定位方法。無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)資源質(zhì)量，都能夠由于站址定位算法的運用而得到提升，是促進我國5G移動通信技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。

三、結(jié)語

在移動通信領(lǐng)域的發(fā)展過程當中，由于用戶數(shù)的增加和用戶需求的多樣化，使得傳統(tǒng)移動通信技術(shù)難以適應當前社會發(fā)展特點。5G移動通信技術(shù)的運用，能夠?qū)崿F(xiàn)帶寬的拓展和通信速率的提升，同時實現(xiàn)了對延遲的有效控制。但是，在實際應用當中也存在諸多問題。為此，應該通過基于內(nèi)容中心網(wǎng)絡(luò)的工作機制、站址定位算法和時隙檢測掃頻技術(shù)對其進行優(yōu)化，促進技術(shù)應用可靠性的提升，為我國科技進步奠定良好的基礎(chǔ)。

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