基于5G網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線通信資源分配技術(shù)探究

韋皓仁

摘要：目前，5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)已成為我國(guó)社會(huì)發(fā)展的一個(gè)重大課題，各級(jí)政府要加快推動(dòng)5G技術(shù)在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用，并逐步改善人們的生活品質(zhì)。本文重點(diǎn)闡述了5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)，并對(duì)目前5G網(wǎng)絡(luò)中通信資源配置的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)地分析，并從不同視角對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)中的資源配置技術(shù)進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：5G網(wǎng)絡(luò)；無(wú)線通信；資源分配方式

在當(dāng)前的科技發(fā)展形勢(shì)下，手機(jī)通信的重要性毋庸置疑，5G技術(shù)在當(dāng)前的科技發(fā)展中起著舉足輕重的作用，對(duì)于提高我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平具有十分重要的意義。在目前通信手段日益方便的今天，移動(dòng)通信技術(shù)工作者在現(xiàn)實(shí)生活中更加注重突破關(guān)鍵技術(shù)，不斷改進(jìn)現(xiàn)有的通信設(shè)備，把新技術(shù)運(yùn)用到移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中。

一、5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展前景

5G技術(shù)是4G技術(shù)的一個(gè)升級(jí)版，它能有效地解決目前4G網(wǎng)絡(luò)中存在的問(wèn)題，提高了數(shù)據(jù)的傳輸效率，從覆蓋和傳輸速率等幾個(gè)方面對(duì)目前的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)起到了很好的促進(jìn)作用。目前5G網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸速度越來(lái)越快，用戶可以通過(guò)5G來(lái)獲得高清晰度的在線觀看體驗(yàn)。5G的發(fā)展目標(biāo)是全面覆蓋整個(gè)社會(huì)，通過(guò)對(duì)5G和4G技術(shù)的比較，可以看出5G技術(shù)在覆蓋范圍上有了很大的提高，同時(shí)也提高了網(wǎng)絡(luò)的傳輸質(zhì)量。

二、無(wú)線通信資源分配技術(shù)要點(diǎn)及特點(diǎn)

（一）無(wú)線通信技術(shù)資源配置的要點(diǎn)

在無(wú)線通信資源配置技術(shù)的研究中，必須嚴(yán)格遵循三個(gè)基本原則，以提高目前的無(wú)線資源研究工作的質(zhì)量。

第一，技術(shù)工作者必須把目前有影響的觀念與觀念相結(jié)合，以使用者為核心，逐步提升目前的移動(dòng)通信技術(shù)。特別是在當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，以無(wú)線資源配置技術(shù)為突破口，使其在網(wǎng)絡(luò)中的地位得到最大程度的發(fā)揮。

第二，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，以網(wǎng)絡(luò)安全為重點(diǎn)，逐步提升數(shù)據(jù)的安全。有關(guān)單位要加強(qiáng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的投資，加強(qiáng)軟件和硬件的更新，以應(yīng)對(duì)外部的不利影響，保證用網(wǎng)的安全性。

第三，在目前的管理工作中，技術(shù)人員要加強(qiáng)對(duì)無(wú)線通信資源的研究，并逐步提高現(xiàn)有技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的合理配置。在5G技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，有關(guān)技術(shù)人員必須從多個(gè)方面來(lái)審視5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，以保證5 G網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)用階段的不同用戶的要求，提高用戶的滿意度，有利于5G成功替代4G，從而提高目前的移動(dòng)通信環(huán)境。

（二）5G網(wǎng)絡(luò)無(wú)線通信的特點(diǎn)

1.5G自身特點(diǎn)

在5G無(wú)線通信中，一個(gè)突出的特性就是傳輸速率高、穩(wěn)定性好，這是5G網(wǎng)絡(luò)的一大優(yōu)點(diǎn)。5G網(wǎng)絡(luò)的使用不僅可以提高信號(hào)覆蓋范圍，而且可以突破空間限制，提高數(shù)據(jù)處理的效率。在5G無(wú)線通信中，通過(guò)系統(tǒng)選定的通道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。在所選通道速率高的情況下，可以有效地加快網(wǎng)絡(luò)的傳送速率，避免出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁擠現(xiàn)象。通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了對(duì)無(wú)線通信數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析與采集，極大地縮短了數(shù)據(jù)的收集與分析，并根據(jù)用戶的身份進(jìn)行智能調(diào)整，避免了干擾。5G無(wú)線通信技術(shù)在頻譜利用率高的情況下，在頻帶內(nèi)的穿透性更好，可以減少覆蓋面積的限制。此外，5G技術(shù)并沒(méi)有完全從3G、4G中分離出來(lái)，它將兩者的優(yōu)點(diǎn)有機(jī)地結(jié)合在一起，使其服務(wù)更加完善。與前兩項(xiàng)相比，5 G不僅在覆蓋范圍上得到了極大的改善，同時(shí)也改善了信號(hào)的質(zhì)量和強(qiáng)度，使得更多的用戶可以享受到更好的通信服務(wù)。

2.5G技術(shù)特點(diǎn)

（1）超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)

5 G網(wǎng)絡(luò)的快速和寬頻是它的一個(gè)重要特征，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，必須使網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)架構(gòu)更加強(qiáng)大。隨著時(shí)間的推移，數(shù)據(jù)流量也在飛速增長(zhǎng)，為了充分利用5 G技術(shù)，我們需要大量部署5 G基站，也就是建立一個(gè)非常密集的、異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)相關(guān)的分析和猜測(cè)，5G網(wǎng)絡(luò)所需要的基站數(shù)量要比4 G大的多，并且每個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的距離都必須控制在10米以內(nèi)，以保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

（2）資源分發(fā)網(wǎng)絡(luò)

5G技術(shù)不僅可以用于汽車網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)，還可以在最短的時(shí)間內(nèi)為用戶提供語(yǔ)音、視頻等各種數(shù)據(jù)流。同時(shí)，這些數(shù)據(jù)的傳遞也會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的帶寬和通信造成很大的損失。由于通信量越來(lái)越大，光靠增加基站是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，所以必須采用資源分配網(wǎng)技術(shù)，在5G網(wǎng)絡(luò)中增加一個(gè)新的層次來(lái)分配資源。這種方式與互聯(lián)網(wǎng)上的分布式服務(wù)器類似，它可以通過(guò)對(duì)節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)進(jìn)行分析，將相關(guān)的資源和內(nèi)容存儲(chǔ)到離用戶最近的服務(wù)器中，以達(dá)到解決網(wǎng)絡(luò)擁擠的目的。

（3）信息中心網(wǎng)絡(luò)處理技術(shù)

為了更好地解決實(shí)時(shí)的視頻、音頻等業(yè)務(wù)，單純采用傳統(tǒng)的傳輸協(xié)議方式已不能滿足用戶的業(yè)務(wù)需求。因此，在5 G網(wǎng)絡(luò)中，信息中心網(wǎng)絡(luò)的處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，它是以數(shù)據(jù)的傳輸和發(fā)布為用戶提供服務(wù)的，同時(shí)，它還可以增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的可伸縮性，使用戶可以更好地享受到更高的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。此外，云計(jì)算技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上的發(fā)展已經(jīng)非常成熟，并且在各個(gè)行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用。

三、5G網(wǎng)絡(luò)無(wú)線通信資源分配原則

（一）確保用戶服務(wù)質(zhì)量

在5 G網(wǎng)絡(luò)中分配無(wú)線資源時(shí)，必須嚴(yán)格遵循改善用戶服務(wù)品質(zhì)的原則。5 G信道系統(tǒng)與傳統(tǒng)的信道通信方式相比，其所涉及的內(nèi)容較多，模型較復(fù)雜，將會(huì)影響到網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量。另外，由于無(wú)線資源的使用與用戶的服務(wù)品質(zhì)保證息息相關(guān)，所以必須要合理地進(jìn)行資源的調(diào)度，并確定具體的電力分配方案，以保證特定的電力分配方案能夠滿足不同的實(shí)際應(yīng)用要求。

（二）堅(jiān)持公平性

在5G網(wǎng)絡(luò)中，公平是無(wú)線資源配置中的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資源有限，無(wú)法完全滿足用戶的需要。所以，只有科學(xué)地運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)資源，才能使各種網(wǎng)絡(luò)資源得到合理的分配。必須指出，如果只遵守公平原則，將會(huì)降低無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的資源使用。如果在信道條件下，用戶沒(méi)有獲得足夠的無(wú)線資源，而條件較差的用戶可以獲得大量的無(wú)線資源，而不能利用這些資源，從而導(dǎo)致資源的浪費(fèi)。在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，如何實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的公平與效率，是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資源配置的關(guān)鍵所在。在實(shí)踐操作中，一般采用下列方法：

1.最大—最小公平準(zhǔn)則

在所有可行的資源分配模式中，尋找性能最差的用戶來(lái)達(dá)到最高的傳輸。這是由于用戶在系統(tǒng)中的性能提升，導(dǎo)致了另一端的性能下降，從而影響了系統(tǒng)的性能。

2.注重網(wǎng)絡(luò)安全

在新時(shí)代，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，無(wú)線通信資源的種類和數(shù)量也在不斷增加。因此，要使工作人員能夠科學(xué)地進(jìn)行資源配置，就必須保證數(shù)據(jù)運(yùn)行層的安全和穩(wěn)定，因此，要采取最先進(jìn)的安全保護(hù)軟件，并對(duì)其進(jìn)行定期的優(yōu)化，并做好相關(guān)的殺毒工作。

四、5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信資源分配技術(shù)

（一）無(wú)線通信系統(tǒng)

在目前的科技發(fā)展中，特別是在移動(dòng)通信方面，5G技術(shù)的問(wèn)世，使得目前的通信品質(zhì)得到了極大的提高，并在一定程度上解決了社會(huì)發(fā)展中對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求。近年來(lái)，隨著電子信息科技的迅猛發(fā)展，電子產(chǎn)品的成本相對(duì)較低，人們獲得信息的途徑也越來(lái)越多，因此，在目前的條件下，網(wǎng)絡(luò)的流量和網(wǎng)絡(luò)資源的不足是一個(gè)很大的問(wèn)題。5G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運(yùn)用，解決了目前存在的問(wèn)題，使目前的用戶獲取信息的能力和通信信號(hào)的品質(zhì)得到了很大的改善。在當(dāng)前5G通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過(guò)程中，針對(duì)5G技術(shù)在能量和頻譜資源方面存在的局限性，提出了一種新的解決方案，提高了5G網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量。目前，技術(shù)人員把D2D技術(shù)作為研究的熱點(diǎn)，推動(dòng)了移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展，并改善了5G的數(shù)據(jù)傳送工作。

目前，D2D技術(shù)已廣泛用于無(wú)線通信，它的主要作用是通過(guò)點(diǎn)到點(diǎn)的直接傳遞。在實(shí)際應(yīng)用階段，對(duì)D2D技術(shù)在無(wú)線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)地分析，該技術(shù)在容量、速度等方面都有很大的優(yōu)越性，特別是近年來(lái)5G技術(shù)的發(fā)展，使得無(wú)線通信資源的利用效率得到了極大的提升。

（二）蜂窩網(wǎng)通信系統(tǒng)

在當(dāng)前的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過(guò)程中，技術(shù)人員要充分利用自己的優(yōu)勢(shì)，以解決通信需求和資源的沖突，以達(dá)到各種設(shè)備的通信功能。在目前的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，蜂窩通信模式的運(yùn)用是非常關(guān)鍵的。在實(shí)際應(yīng)用中，D2D技術(shù)是將D2D技術(shù)引入到蜂窩網(wǎng)的建設(shè)中，使小區(qū)內(nèi)的用戶可以使用混合通信方式。采用這種混合通信方式，可以大大提高現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)通信資源利用率，并能有效地利用有限的頻譜資源。目前，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各級(jí)政府對(duì)移動(dòng)通信技術(shù)的重視，特別是5G通信技術(shù)的推廣，使整個(gè)通信系統(tǒng)的安全和速度得到了很大的提高。利用蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，技術(shù)人員把D2D技術(shù)有效地結(jié)合到了這個(gè)系統(tǒng)的建設(shè)中。通過(guò)這種通信手段，技術(shù)人員可以逐漸改善通信網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)質(zhì)量，有效地利用有限的資源。采用這種混合方式，可以改變傳統(tǒng)的通信方式，讓技術(shù)人員可以在5G技術(shù)的發(fā)展中，將頻率利用技術(shù)應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上，從而達(dá)到對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的突破，提高現(xiàn)有的數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，提高數(shù)據(jù)的利用率，解決目前頻譜資源利用率低的問(wèn)題。

（三）高低頻段資源分配方式

目前，5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸工作與傳統(tǒng)4 G相比有很大差異，特別是從應(yīng)用場(chǎng)景和服務(wù)類型等方面來(lái)看，5G技術(shù)有了很大的改善。在過(guò)去的數(shù)據(jù)傳送工作中，由于無(wú)線頻率資源的分配是固定的，隨著科技進(jìn)步，目前的移動(dòng)通信技術(shù)已趨于商品化，技術(shù)人員也意識(shí)到目前的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，單憑頻譜資源很難提高現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)的品質(zhì)，因此，技術(shù)人員要注重突破關(guān)鍵技術(shù)，持續(xù)擴(kuò)大5G頻譜資源，以改善現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的資源配置。在高頻段的資源配置上，技術(shù)人員要根據(jù)其自身的特性，逐漸改善其工作質(zhì)量，以保證整個(gè)系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定為主要任務(wù)，以滿足短程數(shù)據(jù)吞吐量的需要。采用高頻頻譜信號(hào)傳送網(wǎng)絡(luò)，可以提高信號(hào)傳送的工作品質(zhì)。然而，由于該高頻帶的局限性，很難對(duì)周圍地區(qū)進(jìn)行有效的覆蓋，使得目前5G網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量還需要進(jìn)一步提高。

在分配技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，技術(shù)人員要正確認(rèn)識(shí)到高、低兩個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，采用更加合理的分配模式，以提升其商業(yè)價(jià)值，促進(jìn)移動(dòng)通信的發(fā)展，并逐漸提升現(xiàn)有的客戶滿意度，進(jìn)而改善現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施。在發(fā)展無(wú)線通信資源配置技術(shù)時(shí)，應(yīng)注重運(yùn)用創(chuàng)新意識(shí)，逐步提升現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的質(zhì)量，以逐步解決目前移動(dòng)通信技術(shù)的不足，以用戶體驗(yàn)為主要目標(biāo)，進(jìn)一步提升其商業(yè)價(jià)值。

五、優(yōu)化5G網(wǎng)絡(luò)無(wú)線通信資源分配技術(shù)的合理措施

以5G網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，進(jìn)行無(wú)線通信資源分配時(shí)，重點(diǎn)內(nèi)容就是科學(xué)分配無(wú)線通信資源。一般來(lái)說(shuō)，分配資源分為以下兩種類型。

（一）高頻譜

頻率高于 GHz的頻率，就是所謂的頻譜資源，在執(zhí)行任務(wù)的時(shí)候，工作人員要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的具體覆蓋區(qū)域，進(jìn)行相應(yīng)的分析。一般而言，高頻通信資源的特性滿足了當(dāng)前5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需要，既可以保證信號(hào)質(zhì)量，又可以提高傳輸速度。然而，由于信號(hào)的覆蓋范圍較小，如果在分布上有問(wèn)題，將會(huì)導(dǎo)致某些地區(qū)無(wú)法接收到頻譜信號(hào)。為此，必須從具體的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定、網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)目設(shè)定等方面進(jìn)行分析，從而確保無(wú)線資源的合理配置，為用戶提供優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

（二）低頻譜

由于低頻頻段較高頻頻段的傳輸距離較遠(yuǎn)，因而適用于日常通信中的通信，同時(shí)也使用戶更頻繁地使用低頻頻段。如果不合理地分配，用戶在使用網(wǎng)絡(luò)時(shí)會(huì)遇到“卡頓”現(xiàn)象，從而影響用戶使用網(wǎng)絡(luò)的體驗(yàn)。因此，在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)資源配置的時(shí)候，技術(shù)人員應(yīng)該重視擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)帶寬的可行途徑，將相關(guān)的技術(shù)資源配置到低頻段技術(shù)上，這取決于用戶使用的帶寬方式，帶寬接入要比 WIFI網(wǎng)絡(luò)快，但帶寬接入要同時(shí)向多個(gè)用戶應(yīng)用開(kāi)放，這就造成了網(wǎng)絡(luò)帶寬不足。如何將無(wú)線技術(shù)與頻寬技術(shù)相結(jié)合，是加速5G商用步伐的關(guān)鍵，也是當(dāng)前工作人員在實(shí)際操作中必須要解決的一個(gè)問(wèn)題。

1.優(yōu)化資源配置結(jié)構(gòu)

由于無(wú)線資源的分布需要很大，而在不同的城市中，使用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和城市的建設(shè)狀況也會(huì)有很大的差異。所以，有關(guān)部門要真正發(fā)揮分配技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，就必須正確運(yùn)用信息技術(shù)，完成各種信息資源的采集，并做好相應(yīng)的整理工作。充分考慮到實(shí)際情況，根據(jù)需求，建立了一套完整的無(wú)線通信資源配置系統(tǒng)，并由專家進(jìn)行綜合管理，保證了資源的合理配置。同時(shí)，也要考慮到環(huán)境等方面對(duì)資源配置的不利影響。比如，由于線路使用時(shí)間較長(zhǎng)，存在著老化的問(wèn)題，隨著城市建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，其信號(hào)覆蓋范圍已不能滿足實(shí)際使用的需要。因此，運(yùn)營(yíng)商必須充分考慮到5G網(wǎng)絡(luò)的特性，合理運(yùn)用信息技術(shù)，建立符合實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)信息傳輸結(jié)構(gòu)圖，并明確資源配置的具體需求。

2.創(chuàng)新配分技術(shù)

在我國(guó)部分經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的大城市中，5G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用安全穩(wěn)定，使其在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用更為重要。相關(guān)技術(shù)人員更要具備創(chuàng)新意識(shí)，將現(xiàn)有分配技術(shù)的缺陷與優(yōu)點(diǎn)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，充分地總結(jié)工作經(jīng)驗(yàn)，并對(duì)最佳技術(shù)的實(shí)施方案進(jìn)行深入地探討。同時(shí)，要合理地參考其他城市的通信資源配置，制定適合于實(shí)際發(fā)展的工作計(jì)劃，從而推動(dòng)我國(guó)的移動(dòng)通信業(yè)務(wù)發(fā)展。

六、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，相關(guān)技術(shù)人員要關(guān)注5G技術(shù)的發(fā)展，特別是在資源配置方面，從多個(gè)層面上提高科技發(fā)展的整體水平，逐步建立以用戶為中心的管理思想，把5G建設(shè)融入日常生活中，促進(jìn)智慧城市的建設(shè)，改善人們?nèi)粘Ｉ畹谋憬荻?，并推?dòng)通信技術(shù)的發(fā)展。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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項(xiàng)目名稱：2022廣東郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級(jí)質(zhì)量工程重點(diǎn)項(xiàng)目——“基于網(wǎng)絡(luò)切片的移動(dòng)通信資源調(diào)度系統(tǒng)”，項(xiàng)目編號(hào)：202205。