5G技術(shù)在移動通信網(wǎng)絡中的應用

楊鵬

摘要：現(xiàn)如今，隨著人們生活質(zhì)量的不斷優(yōu)化升級，現(xiàn)有的網(wǎng)絡速率似乎已經(jīng)很難滿足人們?nèi)諠u提升的需求標準。本著技術(shù)優(yōu)化升級才能長期存活的原則，5G技術(shù)應用而生。5G網(wǎng)絡作為新一代移動通信網(wǎng)絡，可以有效的滿足現(xiàn)在及今后移動通信的需求。文章理論聯(lián)系實際，對5G技術(shù)進行簡單的概述之后，就SDN/NFV技術(shù)、D2D與M2M通信、移動云計算技術(shù)、超密集異構(gòu)網(wǎng)絡技術(shù)在移動通信網(wǎng)絡中的應用進行了具體的分析，并就5G移動通信網(wǎng)絡技術(shù)的未來發(fā)展進行了合理的展望，給出了注重安全問題，切實做好安全管理工作;注重云計算，維護數(shù)據(jù)程序;提高行業(yè)工作者的綜合素質(zhì)三個應用建議，愿意拋磚引玉。

關(guān)鍵詞：5G技術(shù);移動通信網(wǎng)絡;具體應用;未來展望

移動通信技術(shù)在經(jīng)歷了2G、3G、4G階段之后，在信息技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)快速發(fā)展的時代背景下，已經(jīng)研發(fā)出了第5代移動通信技術(shù)，有著自身的優(yōu)勢，也必將對現(xiàn)有的移動通信市場的發(fā)展產(chǎn)生較大的刺激，帶動移動通信市場消費能力實現(xiàn)新的發(fā)展。所以，有必要就5G技術(shù)在移動通信網(wǎng)絡中的應用等相關(guān)問題做更進一步的分析和研究。

一、5G技術(shù)的概述

5G技術(shù)是當下社會正在積極發(fā)展的網(wǎng)絡技術(shù)，極大的的改良了4G移動通信網(wǎng)絡上在一些功能上的限制性，改善了數(shù)據(jù)網(wǎng)絡運行的條件，不論是信號的覆蓋還是信號的穩(wěn)定性，都有所提高，而且5G移動通信網(wǎng)絡的衡量指標加入了吞吐量速率，同時也融入了現(xiàn)代正流行的虛擬現(xiàn)實技術(shù)和傳輸變通技術(shù)，也就是延遲類技術(shù)，不僅如此，5G移動通信網(wǎng)絡也將圍繞著游戲和3D效果進行再度優(yōu)化升級，這充分體現(xiàn)了5G移動通信外的優(yōu)勢?，F(xiàn)階段，各大運營商都在積極發(fā)展5G移動通信條件，對移動通信網(wǎng)絡進行科學的研究和探索，以確保5G技術(shù)能夠高效、高質(zhì)在移動通信網(wǎng)絡中得以應用，從而讓其發(fā)揮價值最大化，為人們現(xiàn)在及未來的互聯(lián)網(wǎng)生活提供了更具效率的技術(shù)能效。

二、5G技術(shù)特點分析

概括來講，5G技術(shù)主要有以下幾個特點：

第一，5G是萬物互聯(lián)、連接場景的一代。5G是移動通信從1G到4G主要以人與人通信為主，跨越到人與物、物與物通信的時代。從業(yè)務和應用的角度來看，5G具有大數(shù)據(jù)、海量連接、場景體驗三個基本特點，能夠很好的滿足廣泛數(shù)據(jù)的連接業(yè)務需求，能夠讓用戶獲得更好的體驗感。

第二，5G 是電信IT化、軟件定義的一代。與1G、2G、3G、4G技術(shù)不同，5G是全新一代的移動通信技術(shù)，呈現(xiàn)出智能化、軟件化、平臺化的發(fā)展趨勢，使得信息技術(shù)與通信技術(shù)實現(xiàn)了深度融合，是電信IT化的時代。

第三，5G是云化的一代。5G將采用MECC等，即在靠近移動用戶的位置上提供IT服務環(huán)境和云計算能力，使得應用、服務和內(nèi)容部署在分布式移動環(huán)境中，并能夠針資源秘籍的應用，能夠?qū)⒂嬎愫痛鎯π遁d到無線接入網(wǎng)，從而在很大程度上降低了對通信寬帶的開銷，使得時效性大大提高。

第四，5G是承前啟后和探索的一代?？梢哉f，移動通信技術(shù)的更新大約是10年一代，1G主要解決的是語音通信的需求，但是語音通信的質(zhì)量不夠好，安全性也有待提高。2G時代的到來，使得語音通信方面的發(fā)展達到了極致。1998年3G的提出主要解決了視頻通信等問題。4G在此基礎(chǔ)上又實現(xiàn)了優(yōu)化升級，技術(shù)更加先進，網(wǎng)速更快，使得廣大民眾的生活更便捷，而5G的提出和應用則是實現(xiàn)了新的突破，主要是解決萬物互聯(lián)等問題，是移動通信歷史上邁向萬物互聯(lián)的承先啟后的一代。

三、5G技術(shù)在移動通信網(wǎng)絡中的應用

（一）SDN/NFV技術(shù)

5G移動通信網(wǎng)絡中，比較注重可擴展技術(shù)的應用，隨著云計算服務、三網(wǎng)融合等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，5G移動通信網(wǎng)絡在安全性、可展開方面，實行了技術(shù)規(guī)劃。SDN/NFV技術(shù)，是5G移動通信網(wǎng)絡發(fā)展的基礎(chǔ)，結(jié)合網(wǎng)絡，構(gòu)建出通信的基礎(chǔ)層、控制層與應用層，三個層面利用開放的API，實現(xiàn)程序上的調(diào)用，取代了手動配置，簡化了5G移動通信網(wǎng)絡的管理。具體來說，SDN/NFV技術(shù)是指軟件定義網(wǎng)絡/網(wǎng)絡功能虛擬化，其是5G移動通信網(wǎng)絡中的新型構(gòu)架，能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬化、軟件化，有效控制好數(shù)據(jù)的分離，完善了5G移動通信網(wǎng)絡的發(fā)展。將SDN/NFV技術(shù)應用到移動通信網(wǎng)絡中，能夠優(yōu)化整個網(wǎng)絡通信的系統(tǒng)，促使5G移動通信網(wǎng)絡能夠在可控制的狀態(tài)下運行。

（二）D2D與M2M通信

D2D是指設(shè)備到設(shè)備通信，M2M是指機器到機器通信。D2D通信，利用蜂窩系統(tǒng)，實現(xiàn)了近距離數(shù)據(jù)直傳，直接在終端上完成會話傳輸，不涉及基站運作。D2D通信在5G網(wǎng)絡中，雖然獲取了利益，但是也面臨著干擾問題，所以需要更加關(guān)注這一問題，并找到有效的應對措施。M2M通信在5G移動通信網(wǎng)絡中，具有標準化的特征，能夠提供更加智能化的交互服務，具體來說，就是M2M能夠根據(jù)網(wǎng)絡的請求，在競爭的條件下，隨機制造信道資源，根據(jù)隨機接入?yún)f(xié)議，完成請求訪問，達到更好的交互服務效果。但不得不承認，M2M雖然有著自身的優(yōu)勢，但容易引起通信堵塞、過載等問題，所以在引入、應用這一技術(shù)時需要對通信堵塞、過載等問題做進一步的研究，找到相應的應對措施。

（三）移動云計算技術(shù)

移動云計算是5G移動通信網(wǎng)絡技術(shù)的特征，提高了移動終端設(shè)備的性能，支持大量的服務功能。現(xiàn)如今，移動智能手機、平板的用戶越來越多，而移動云計算技術(shù)在移動通信網(wǎng)絡中的有效應用能夠就能夠達到萬物互聯(lián)的效果，最高可以實現(xiàn)500億連接，可以說，移動云計算技術(shù)的有效應用，促使5G移動通信網(wǎng)絡，成為創(chuàng)新的信息服務，創(chuàng)造了新型的運營與交付模式。同時，移動云計算技術(shù)的有效應用，既能夠?qū)崿F(xiàn)資源存儲，又能夠很好的滿足資源的調(diào)用服務，有著更好的應用效果。此外，移動云計算平臺的構(gòu)建和應用，還能夠簡化計算數(shù)據(jù)，減少本地資源不足等問題的發(fā)生，再加上云備份、云存儲功能的實現(xiàn)，為移動通信網(wǎng)絡提供了分布式的運行方法，防止5G移動通信網(wǎng)絡中出現(xiàn)信息丟失，在移動云計算的條件下，也引入了遠程安全控制的方法，支持5G網(wǎng)絡的無縫連接，可以說能夠推動移動通信網(wǎng)絡達到更高、更快的運行效果。

（四）超密集異構(gòu)網(wǎng)絡技術(shù)

相比2G、3G、4G技術(shù)，5G移動通信網(wǎng)絡技術(shù)具有多元化、智能化的特征，這也是其優(yōu)勢所在，移動數(shù)據(jù)流量呈現(xiàn)直線增長的趨勢，引入超密集異構(gòu)網(wǎng)絡技術(shù)，能夠有效的拉近終端到節(jié)點的距離，從而使得5G網(wǎng)絡的運行效率得到有效的提升，與此同時，也使得網(wǎng)絡系統(tǒng)的容量得到很好的擴展。而為了提高超密集導構(gòu)網(wǎng)絡技術(shù)的應用效果，確保其能夠更好的服務于移動通信網(wǎng)絡中，就需要在網(wǎng)絡運行中，有效地感知相鄰的節(jié)點，保障兩者之間的協(xié)作性，減輕頻繁切換的運行壓力，同時還要注重網(wǎng)絡動態(tài)部署等技術(shù)的有效應用。

四、5G移動通信網(wǎng)絡技術(shù)的未來發(fā)展

5G 移動通信網(wǎng)絡技術(shù)作為時代發(fā)展的必然產(chǎn)物，有著自身的價值，在未來的時間里，必將在移動醫(yī)療，智慧城市，智能電網(wǎng)等各類物聯(lián)網(wǎng)中得以高效的應用，必定能夠在自然災害以及病疫爆發(fā)之前提供信息服務，發(fā)揮自己的優(yōu)勢和價值，減少不必要災害和風險的發(fā)生。同時，也會使得我們的日常生活更便捷、更高效。具體來說，做出了以下幾點合理的展望。

（一）智慧連接

智慧連接，人工智能是當前最熱門的話題之一，幾乎各個領(lǐng)域都在探索利用AI技術(shù)。無線移動通信網(wǎng)絡與AI結(jié)合，讓AI更好地賦能網(wǎng)絡也成為必然趨勢目前人們已經(jīng)開始嘗試在5G系統(tǒng)中使用AI技術(shù)，但當前5G與AI的結(jié)合只能算是利用AI對傳統(tǒng)網(wǎng)絡架構(gòu)進行優(yōu)化改造，而不是真正以AI為基礎(chǔ)的全新智能通信網(wǎng)絡系統(tǒng)。之所以這樣說，主要有以下兩點原因，一是AI技術(shù)應用于5G網(wǎng)絡的時機相對較晚，通過相關(guān)的調(diào)查分析和對既有研究資料、公開研究資料的分析可知，AI技術(shù)與5G技術(shù)的連接是最近幾年才開始嘗試研究的，研究時間比較短，經(jīng)驗并不豐富;二是雖然說AI技術(shù)現(xiàn)階段發(fā)展的很快，而且在很多領(lǐng)域已經(jīng)有了很強的應用力，但在更多的領(lǐng)域仍舊是處于探索的階段，所以說，AI技術(shù)與5G網(wǎng)絡技術(shù)的結(jié)合也初步起步階段，距離真正技術(shù)的成熟還需要一個漫長的研究過程。

而真正意義上的智慧連接，表現(xiàn)為通信系統(tǒng)內(nèi)在的全智能化、網(wǎng)元與網(wǎng)絡架構(gòu)的智能化、連接對象的智能化、終端設(shè)備智能化、承載的信息支撐智能化業(yè)務，在未來的發(fā)展時間里，將會面對更復雜的環(huán)境，更多的挑戰(zhàn)，更龐大的網(wǎng)絡，更多類型的終端機網(wǎng)絡設(shè)備，以及更加智能化的業(yè)務類型，所以說，如何讓5G技術(shù)真正的實現(xiàn)智能化是需要行業(yè)工作者努力探索的問題之一，也是未來的重要發(fā)展趨勢之一。

（二）深度連接

可以說，現(xiàn)如今，我們的生產(chǎn)和生活的空間在不斷的擴大，信息交互需求的場景和類型也變得越來越復雜，實現(xiàn)深度連接，不僅能夠更好的解決更多的問題，而且能夠使得我們的生活、生產(chǎn)更便捷、高效。在未來的發(fā)展時間里，以5G為開端的萬物互聯(lián)將會促進物聯(lián)網(wǎng)通信需求快速提升，并很可能在未來幾年內(nèi)爆發(fā)。相對人員的通信需求，物聯(lián)網(wǎng)信息交互無論是空間范圍還是信息交互類型，都將會極大地擴展?？梢灶A期，在未來的發(fā)展時間里，物聯(lián)網(wǎng)的需求將會有新的變化，如連接對象活動空間的深入拓展，需要更深入的感知交互，未來的通信設(shè)備、對象將更加智能化，多個領(lǐng)域需要更深度的數(shù)據(jù)挖掘，深入神經(jīng)交互、人工接口等技術(shù)需要更加的成熟等，也就是說，未來的5G技術(shù)需要在一定程度上擁有心靈感應的功能，更好的服務于我們的生活、生產(chǎn)。所以說，為未來的時間里，5G技術(shù)必將從深度感知、觸覺網(wǎng)絡、深度學習、深度數(shù)據(jù)挖掘、深度思維、心靈感應、思維與思維的直接交互等方面實現(xiàn)更深入的發(fā)展。

（三）全息連接

全息連接被認為是5G最重要的需求之一，尤其是對5G高吞吐量需求的典型應用之一，5G將能夠支持把當前有線或固定無線接入的AR/VR變?yōu)楦鼜V泛場景的無線移動AR/VR。一旦AR/VR可以更簡單方便且不受位置限制的移動使用，將會促進AR/VR業(yè)務快速發(fā)展，進而刺激AR/VR技術(shù)與設(shè)備本身的快速發(fā)展與成熟?？梢灶A期，在未來的時間里，媒體交互形式將可能以現(xiàn)在平面多媒體為主，發(fā)展為高保真AR/VR交互為主，甚至全息信息交互，進而無線全息通信將成為現(xiàn)實。高保真AR/VR將普遍存在，全息通信及顯示也可隨時隨地地進行，從而人們可以在任何時間和地點享受完全沉浸式全息交互體驗。

但在未來的發(fā)展時間里，移動通信技術(shù)領(lǐng)域勢必會關(guān)注能源消耗和再利用這一方面的問題，因此，在執(zhí)行網(wǎng)絡功能時如何盡可能的降低大能量的消耗，確保5G移動通信網(wǎng)絡的綠色節(jié)能屬性成為了需要我們行業(yè)工作者重點考慮的問題之一，需要為之付出努力。

五、5G技術(shù)在移動通信網(wǎng)絡中高效應用的建議

為確保5G技術(shù)在移動通信網(wǎng)絡中得以高效的應用，實現(xiàn)價值最大化，更好的服務現(xiàn)代廣大民眾的生活生產(chǎn)，促進現(xiàn)代社會實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，本文給出了以下幾點應用建議。

（一）注重安全問題，切實做好安全管理工作

隨著 5G 網(wǎng)絡架構(gòu)的變化和應用場景的豐富，與傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡相比，5G 所面臨的安全問題和挑戰(zhàn)也紛繁復雜，具體來說，涵蓋接入安全、網(wǎng)絡安全、用戶安全、應用安全、可信安全、安全管理、密碼算法等多個方面。因此，行業(yè)工作者就需要從這幾個基本方面著手，加強對安全管理工作的重視程度，在實踐工作中總結(jié)出更多更有效的安全管理建議和方法，確保5G技術(shù)能夠更加安全的應用到現(xiàn)代通信網(wǎng)絡中來，避免不必要問題的發(fā)生，減少不必要的損失。

（二）注重云計算，維護數(shù)據(jù)程序

面向5G移動通信時代，全球物聯(lián)網(wǎng)服務將突破500億連接格局，移動云計算成為其創(chuàng)新性服務技術(shù)的典型代表。以云計算的“云化”功能、智能傳送網(wǎng)絡的SDN技術(shù)為基本構(gòu)成，統(tǒng)一運營移動通信網(wǎng)絡，具有降低網(wǎng)絡管理成本的便利特征，深受地方群眾的一致好評。作為行業(yè)工作人員，需要在此基礎(chǔ)上，繼續(xù)探索，繼續(xù)探究，想方設(shè)法維護好數(shù)據(jù)程序，提高云計算的效率，保證云計算的安全性。

（三）提高行業(yè)工作者的綜合素質(zhì)

行業(yè)工作者綜合素質(zhì)的提高是一項保障性措施，不僅能夠讓5G技術(shù)更高效、高質(zhì)的運用到現(xiàn)代移動通信網(wǎng)絡中來，而且能夠讓整個關(guān)于5G技術(shù)的研究應用工作更加高效，是時代的要求，也是行業(yè)工作者的責任。為此，一方面需要行業(yè)工作者不斷的豐富自身的專業(yè)知識，另一方面要提高自身的素質(zhì)，加強責任意識，增加歸屬感。

結(jié)束語：

總的來說，就目前社會對網(wǎng)絡的依賴性來說，移動通信網(wǎng)絡技術(shù)更新?lián)Q代的速度一定非?？?，5G技術(shù)也必將在移動通信網(wǎng)絡中得以廣泛的應用。而這就離不開更多行業(yè)工作者的共同探索和努力，本文所做的研究不夠豐富和具體，個人還會在實踐中繼續(xù)總結(jié)，繼續(xù)學習相關(guān)的知識提升自己，希望本文的研究能夠為行業(yè)工作者相關(guān)研究、相關(guān)工作的展開起到一定的借鑒和參考的作用。

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