傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的5G移動通信技術(shù)探究

徐宇順，閆 崗，杜剛亭

（華信咨詢設(shè)計研究院有限公司，浙江 杭州 310000）

1 傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的5G移動通信技術(shù)特點

1.1 輕巧個性化

5G統(tǒng)一通信對網(wǎng)絡(luò)運行環(huán)境進行了優(yōu)化，克服了網(wǎng)絡(luò)通信的延時問題，讓移動設(shè)備能夠穩(wěn)定工作。5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率可以達到20 Gbps，是4G網(wǎng)絡(luò)傳輸速率的10倍以上。5G網(wǎng)絡(luò)與便攜式設(shè)備建立連接，采用無線通信的方式，提高設(shè)備控制的靈活性。而且移動設(shè)備輕巧便攜，具有穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)性能，能夠滿足人們對網(wǎng)絡(luò)的個性化需求。移動設(shè)備的便攜性有助于日常生產(chǎn)的需要，能夠快速完成生產(chǎn)數(shù)據(jù)的傳輸，提高生產(chǎn)控制的可靠性，保障工業(yè)生產(chǎn)能夠有序開展。由于5G通信的網(wǎng)絡(luò)傳輸速率較快，傳輸時能夠降低能源的消耗，使便攜式設(shè)備能夠長期處于待機狀態(tài)。受到媒體直播平臺的影響，用戶對網(wǎng)絡(luò)速率具有較高的要求，5G網(wǎng)絡(luò)正符合這一特點，防止直播過程中產(chǎn)生卡頓現(xiàn)象，即使采用移動網(wǎng)絡(luò)也能實現(xiàn)畫面穩(wěn)定傳輸，達到良好的視頻直播效果[1]。

1.2 功能及信號穩(wěn)定

5G網(wǎng)絡(luò)能夠滿足用戶對各種功能的需求，提高設(shè)備工作的效率，拓展5G網(wǎng)絡(luò)的應用范圍。在滿足功能性的情況下，5G網(wǎng)絡(luò)對信號具有較高的要求，需要具有穩(wěn)定的信號控制環(huán)境，能夠為信號的傳輸提供方便。通信技術(shù)功能性涉及較廣，并且5G網(wǎng)絡(luò)能夠滿足大部分功能，能夠?qū)崿F(xiàn)信號的全方位覆蓋，即使人們高速移動也不會造成網(wǎng)絡(luò)中斷，保障網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率。網(wǎng)絡(luò)傳輸過程容易受到外界的干擾，在傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中，需要注重對網(wǎng)絡(luò)資源的運用，構(gòu)建穩(wěn)定的信號傳輸形式，保證網(wǎng)絡(luò)傳輸信號控制的重點。同時，應注重網(wǎng)絡(luò)線路的合并，將網(wǎng)絡(luò)線路組合在一起，促進網(wǎng)絡(luò)傳輸速率的提升，有助于網(wǎng)絡(luò)維護成本的控制，保障網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的運營條件。

1.3 一體化網(wǎng)絡(luò)傳輸

5G通信采用一體化傳輸方式，需要對傳輸資源進行整合，按照傳輸速率進行分類，將相同傳輸速率的網(wǎng)絡(luò)整合到一起，使網(wǎng)絡(luò)傳輸優(yōu)勢達到最大化。5G傳輸過程由控制系統(tǒng)實現(xiàn)資源整合，能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)資源展開精準控制，有助于網(wǎng)絡(luò)傳輸速率的分配。一體化設(shè)備具有數(shù)據(jù)備份的功能，便于對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)展開分析，提高傳輸數(shù)據(jù)運用的普遍性，構(gòu)建完善的網(wǎng)絡(luò)傳輸形式，促進網(wǎng)絡(luò)管理效果的提升。對于移動終端而言，可以看作單體傳輸設(shè)備，需要由控制系統(tǒng)對其進行管理，對資源分配有效運用，構(gòu)筑完善的系統(tǒng)運用前提。一體化網(wǎng)絡(luò)是實現(xiàn)單體設(shè)備融合的關(guān)鍵，需要做好網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的分析工作，防止在網(wǎng)絡(luò)運用過程中出現(xiàn)問題，提高資源的運用效果。

1.4 多方向發(fā)展

5G移動通信具有多方向發(fā)展的特點，需要注重技術(shù)的多元化應用，構(gòu)建完善的網(wǎng)絡(luò)運用形式，使網(wǎng)絡(luò)運用具有合理性。市場環(huán)境對網(wǎng)絡(luò)的需求較大，需要根據(jù)市場進行傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，提高5G網(wǎng)絡(luò)功能發(fā)展的穩(wěn)定性。一方面，5G網(wǎng)絡(luò)需要注重即時傳輸，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俾剩ＷC網(wǎng)絡(luò)對工作環(huán)境的適應性，保障網(wǎng)絡(luò)使用的效率。另一方面，需要注重網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的接收，既要確保設(shè)備的工作性能，又要防止數(shù)據(jù)在傳輸過程中造成丟失，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸控制的可靠性。在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中，需要遵循一網(wǎng)多控的原則，由同一傳輸設(shè)備控制多種網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建完善的網(wǎng)絡(luò)運用前提，對網(wǎng)絡(luò)傳輸過程進行高效管理。一網(wǎng)多控有助于成本控制，能夠保證運營商的經(jīng)營效益，降低網(wǎng)絡(luò)運營管理過程中的投入，促進網(wǎng)絡(luò)管理建設(shè)的執(zhí)行。另外，需要注重網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，保證多媒體設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)效果，使網(wǎng)絡(luò)控制更加完善[2]。

2 傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的5G移動通信技術(shù)分析

2.1 毫米波通信技術(shù)

在傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中，需要應用毫米波通信技術(shù)，使信號傳輸具有穩(wěn)定的特性，降低信號傳輸?shù)乃p程度。毫米波頻段為30～300 GHz，波長為1～10 mm，能夠?qū)崿F(xiàn)信號的集中傳輸，并且具有較強的方向性，降低干擾源對信號的影響。通過毫米波通信技術(shù)，可以實現(xiàn)遠距離信號傳輸，使信號實現(xiàn)點對點的傳輸，對沙塵、雨霧等具有較強的穿透能力，能夠確保惡劣天氣下通信的穩(wěn)定性。毫米波形成的信道較為穩(wěn)定，有著較低的誤碼率，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的精準傳輸，保障運行過程的可靠性。毫米波的頻率資源較為豐富，并且通信容量較大，能夠滿足多數(shù)通信業(yè)務(wù)的要求，構(gòu)建穩(wěn)定的信號傳輸形式，保證信號傳輸?shù)目刂菩?。毫米波通信具有良好的覆蓋精度，能夠?qū)崿F(xiàn)全天候工作，保障毫米波能夠穩(wěn)定傳輸。

2.2 D2D技術(shù)

D2D技術(shù)是實現(xiàn)不同設(shè)備通信的關(guān)鍵，能夠提高不同設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)效果，確保設(shè)備的通信效率。D2D技術(shù)可以在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中進行應用，使基站之間能夠順利完成通信，降低通信距離對網(wǎng)絡(luò)影響，提高通信控制方法的有效性。D2D通信技術(shù)信道質(zhì)量較好，有助于信息之間的交互作用，能夠?qū)Υ罅啃盘栠M行處理，確保移動設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)續(xù)航能力。D2D技術(shù)一般以分布式網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，根據(jù)應用場景進行網(wǎng)絡(luò)預設(shè)，使網(wǎng)絡(luò)能夠順利地完成接入。D2D技術(shù)可以在基站條件下穩(wěn)定運行，便于對網(wǎng)絡(luò)資源進行分配，提高資源運用方法的有效性，彌補信息交互過程中的不足。D2D技術(shù)能夠緩解頻譜資源的匱乏，采用中央節(jié)點基站建立連接，構(gòu)建完善的網(wǎng)絡(luò)通信效果，防止網(wǎng)絡(luò)通信過程發(fā)生問題，保證網(wǎng)絡(luò)傳輸基礎(chǔ)環(huán)境的質(zhì)量。

2.3 MIMO技術(shù)

MIMO技術(shù)是提高通信系統(tǒng)容量和頻率利用率的關(guān)鍵，能夠為網(wǎng)絡(luò)之間建立獨立的信號，降低天線間信號的干擾，提高網(wǎng)絡(luò)通信的穩(wěn)定性。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運行過程中，對系統(tǒng)具有較強的干擾，需要對通信質(zhì)量引起重視，對系統(tǒng)容量展開控制，使系統(tǒng)具有穩(wěn)定工作的前提。MIMO技術(shù)是實現(xiàn)無線控制的關(guān)鍵，可以與多發(fā)射天線技術(shù)結(jié)合，給每個子系統(tǒng)分配一個信道資源，確保信號傳輸控制的嚴格性。在MIMO系統(tǒng)的作用下，網(wǎng)絡(luò)傳輸速率可以達到108 Mbps，能夠起到穩(wěn)定通信的作用，維持信號的穩(wěn)定控制，構(gòu)建完善的運行控制環(huán)境。MIMO技術(shù)的資源消耗較少，需要對資源運用的形式進行優(yōu)化，將天線應用到通信空間中，促進通信質(zhì)量的提升。通過MIMO技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)資源的統(tǒng)籌，確保網(wǎng)絡(luò)通信效果的流暢性，降低網(wǎng)絡(luò)通信組件的應用成本，保障網(wǎng)絡(luò)通信過程能夠順利進行[3]。

2.4 傳輸帶寬設(shè)置

在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中，具有一定的帶寬要求，需要確保網(wǎng)絡(luò)的帶寬條件，提高帶寬控制的穩(wěn)定性。在網(wǎng)絡(luò)帶寬是確保通信穩(wěn)定的關(guān)鍵，應做好帶寬的選擇工作，使網(wǎng)絡(luò)能夠在5G環(huán)境下運行。在5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋下，帶寬收斂比控制在6：1較為合適，能夠確保帶寬資源的充足。隨著5G網(wǎng)絡(luò)用戶的增多，帶寬值應控制在17 Tbps以上，保證網(wǎng)絡(luò)傳輸建設(shè)具有合理性，對網(wǎng)絡(luò)傳輸過程進行嚴格控制。帶寬計算是確保網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的關(guān)鍵，帶寬計算公式如下：

式中，PV為頁面瀏覽量。通過上述公式，可以完成帶寬計算，構(gòu)建完善的帶寬應用形式，保障帶寬控制的準確性。通過對帶寬進行準確評估，能夠使網(wǎng)絡(luò)帶寬接近于實際值，提高帶寬設(shè)置的有效性。而且通過對帶寬進行控制，能夠降低對網(wǎng)絡(luò)資源的消耗，采用規(guī)范化的帶寬分配形式，保證網(wǎng)絡(luò)的運營控制效果。

2.5 網(wǎng)絡(luò)延時控制

在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中，需要對網(wǎng)絡(luò)延時進行控制，將網(wǎng)絡(luò)延時限制在10 ms以內(nèi)，提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸速率。延時是影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的重要因素，應對網(wǎng)絡(luò)延時參數(shù)引起關(guān)注，對5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進行優(yōu)化，實現(xiàn)良好的網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量。為了降低網(wǎng)絡(luò)延時，一方面，需要對物理介質(zhì)的傳播時間進行控制，使數(shù)據(jù)包具有足夠的處理時間，使數(shù)據(jù)能夠得到快速處理，同時確保鏈路對數(shù)據(jù)穩(wěn)定轉(zhuǎn)發(fā)，優(yōu)化對延時的處理作用。另一方面，需要做好網(wǎng)絡(luò)帶寬的設(shè)置，避免出現(xiàn)帶寬不足的情況，否則不僅會造成數(shù)據(jù)的丟失，還會影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾?，導致網(wǎng)絡(luò)延時增加。一旦網(wǎng)絡(luò)延時增加，將會影響到用戶的用網(wǎng)體驗，并且不利于5G網(wǎng)絡(luò)運行。因此，加強對網(wǎng)絡(luò)延時的管理非常重要，需要對網(wǎng)絡(luò)傳輸過程進行全面控制，進而提供完善的網(wǎng)絡(luò)運營環(huán)境。

2.6 靈活組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

在5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中，應采用靈活的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高網(wǎng)絡(luò)連接的穩(wěn)定性。組網(wǎng)結(jié)構(gòu)應注重核心層的設(shè)置，使鄰近的CU與5G網(wǎng)絡(luò)相連，確保連接配置的合理性。在組網(wǎng)連接過程中，需要使DU和CU歸屬明確，提升CU部署的效率，使組網(wǎng)能夠進行連續(xù)工作。組網(wǎng)控制具有一定的難度，需要降低負載對網(wǎng)絡(luò)的影響，防止DU、CU歸屬發(fā)生變化，影響組網(wǎng)運行的穩(wěn)定性。在組網(wǎng)運行過程中，需要做好調(diào)試工作，對組網(wǎng)狀態(tài)展開分析，使網(wǎng)絡(luò)能夠充分發(fā)揮作用。靈活控制對于組網(wǎng)環(huán)境較為重要，是實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)，使CU部署能夠達到云化階段，提高組網(wǎng)控制的可靠性。另外，需要注重組網(wǎng)控制的調(diào)度，提高網(wǎng)絡(luò)布置的合理性，對管理界面進行單獨配置，提升對5G網(wǎng)絡(luò)的部署能力，對連接負載狀態(tài)進行調(diào)控，進而構(gòu)建精準化的網(wǎng)絡(luò)控制效果[4]。

2.7 城域PTN

在傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中，需要注重城域網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，將PTN應用在城域環(huán)境中，使5G網(wǎng)絡(luò)能夠滿足龐大的用戶需求，PTN具有網(wǎng)絡(luò)同步要求，時間同步要求在3 μs以內(nèi)，采用主從時鐘方式進行編碼，提高網(wǎng)絡(luò)時鐘的控制精度。在時鐘設(shè)置方面，需要將時鐘頻率設(shè)置為0.05 ppm，使時鐘具有良好的頻率周期，能夠提高時鐘運用方式的有效性。同時，需要注重PTN的全網(wǎng)同步情況，提高虛擬路由的轉(zhuǎn)發(fā)能力，對城域網(wǎng)絡(luò)實施動態(tài)管理，使網(wǎng)絡(luò)具有良好的管理狀態(tài)。PTN采用分組傳輸?shù)姆绞?，需要對傳輸容量進行控制，一般設(shè)置成3.2 Tbps，確保網(wǎng)絡(luò)分組傳輸?shù)姆€(wěn)定性。PTN具有業(yè)務(wù)承載能力，能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模連接處理的功能，提高連接服務(wù)運行的可靠效果，使城域信息處理更加智能化，促進城域網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與構(gòu)建。PTN具有較強的兼容性，能夠與OTN、IP/MPLS等技術(shù)配合使用，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的智能控制管理，使網(wǎng)絡(luò)建設(shè)技術(shù)更加的全面化。

2.8 網(wǎng)絡(luò)安全控制

5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需要注重安全控制，搭建安全的網(wǎng)絡(luò)運營環(huán)境，防止網(wǎng)絡(luò)運行過程中存在缺陷，提高網(wǎng)絡(luò)安全的控制效果。網(wǎng)絡(luò)漏洞是影響網(wǎng)絡(luò)安全的主要因素，需要做好網(wǎng)絡(luò)漏洞的檢測工作，確?；A(chǔ)連接組件的安全性，定期針對網(wǎng)絡(luò)安全配置補丁，提高對網(wǎng)絡(luò)安全風險的防范力度。網(wǎng)絡(luò)漏洞是黑客攻擊的重點方向，需要對網(wǎng)絡(luò)攻擊行為進行分析，防止黑客在網(wǎng)絡(luò)中散布病毒，將非法程序傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)中，對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境造成破壞，并且增加用戶數(shù)據(jù)丟失的風險，對網(wǎng)絡(luò)的安全性造成嚴重影響。在企業(yè)運營過程中，會通過5G網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸，其中包含著用戶的個人信息，一旦這些信息發(fā)生泄漏，將會存在較大的安全隱患，將會給企業(yè)乃至客戶造成經(jīng)濟損失，不利于企業(yè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的安全。因此，需要做好網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的監(jiān)測工作，通過防火墻對非法網(wǎng)絡(luò)進行隔斷，同時加強數(shù)據(jù)的備份管理，使丟失數(shù)據(jù)能夠得到恢復，保障5G網(wǎng)絡(luò)使用過程的安全性。

3 結(jié)束語

綜上所述，5G網(wǎng)絡(luò)在日常生活中已經(jīng)逐漸普及，已經(jīng)逐步完成硬件設(shè)施的建設(shè)，使網(wǎng)絡(luò)運行具有良好的環(huán)境。5G網(wǎng)絡(luò)具有速率傳輸優(yōu)勢，并且技術(shù)具有先進性，需要合理對技術(shù)進行使用，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)呐渲铆h(huán)境，保障組網(wǎng)結(jié)構(gòu)的有效性。另外，需要做好5G網(wǎng)絡(luò)安全控制工作，避免在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中產(chǎn)生風險，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的安全性?！?/p>