5G移动通信网络优化及规划方法分析

张涛



5G移动通信网络优化及规划方法分析

张涛

中通服咨询设计研究院有限公司，江苏 南京 210019

随着信息化技术的发展，我国大部分地区都已实现4G网络信号的覆盖。为了进一步加强我国移动通信技术的发展，我国正在大力推动5G移动通信网络技术的研究。目前，5G移动通信网络的许多关键技术的研究已取得突破。但在试用阶段，5G移动通信网络表现出一定的问题。通过分析5G移动通信网络的优化技术方案，对其未来的规划方法进行了总结探讨。这对我国5G移动通信网络的建设和高速无线通信技术的研究有着重要的意义，有很好的现实价值。

5G移动通信；网络优化；技术规划

引言

随着技术的发展和智能手机的普及，4G移动通信已成为人们日常生活中不可或缺的一部分。高速的网络数据传输在让人们享受信息化时代的便捷的同时，也在刺激人们追求更高速的网络数据传输。目前，5G移动通信的许多关键技术的研发工作已经完成，相关标准也在逐步完善中。按照我国5G移动通信网络的建设规划安排，我国将于2018年开始进行小规模的商业5G移动通信试运行。但在目前的测试试验中，5G移动通信出现了一定的问题。因此，对5G移动通信网络进行优化，重新进行5G移动通信的技术规划很有必要。

1 5G移动通信网络优化分析

5G移动通信网络旨在提供给人们更加高速的网络数据传输，并在网络数据传输的安全性上做出改变。就目前的测试结果而言，无论是在数据传输速率方面还是在数据的安全性方面，5G移动通信网络都还有一定的优化余地。因此，我们以新发展的技术为基础，对5G移动通信网络的数据高速传输优化和数据安全优化进行了探讨。

1.1 5G移动通信网络的数据高速传输优化

作为第五代移动通信网络，人们需要5G移动通信提供给用户更高的网络数据传输速率。按照技术标准，5G移动通信网络的传输速度将达到4G网络的百倍以上，可以实现每秒传输几十GB数据的梦想。但就目前而言，距离实现这一目标还有很长的一段路要走。

现阶段，正在进行试运行的5G移动通信网络的数据传输速率已达到1 Gbps。相比于目前广泛采用的4G LTE（第四代长期演进）的75 Mbps的传输速率，数据高速传输效果大幅增加。但是距离实现10 Gbps的发展目标还有一段距离。限制其发展的最大原因是相关技术尚未研发成功。

目前，针对5G移动通信网络的高速数据传输要求，相关开发商采用了多单元的自适应阵列传输的技术方案。例如，韩国三星公司开发的64个天线单元的自适应阵列传输技术，在数据传输的速率上已经可以突破1 Gbps。这也将是实现5G移动通信网络高速数据传输的主流技术方案[1]。

1.2 5G移动通信网络的数据安全优化

长期以来，移动通信技术都面临数据安全的问题。在2G/3G移动通信网络占主流的阶段，移动通信网络提供的是基础的信息通信和简单的网络访问服务，对数据的安全性要求不高，更多的是要求数据的稳定传输等。

随着4G移动通信技术的发展和智能手机的普及，移动通信数据端对人们而言更像是一个随身携带的管理器。通过手机等数据端，人们不仅可以实现信息即时交流、收发邮件等功能，还可以实现网络购物、电子金融等多种新时代网络活动。这些活动通常都会涉及大量的关键信息，例如用户的身份信息、金融活动的密码信息等等。如果这些信息发生泄露，就会导致很严重的安全事故。

因此，利用新型加密算法技术和抗干扰、抗窃取能力更强的移动通信技术对5G移动通信网络进行数据安全优化将是5G技术发展完善的下一目标。目前，世界主流的5G移动通信技术开发商都已意识到这一问题，并正在就移动通信的安全标准进行讨论，以期早日通过5G移动通信的安全标准规定。

2 5G移动通信网络规划方法分析

网络数据高速传输和安全传输将是5G移动通信网络的下一个优化目标。要实现这些优化，必须将一些新的技术方案等引入5G移动通信技术的规划中。本文在综合了多方资料后，总结了云网络技术应用和区域覆盖管理方案在5G移动通信网络规划中的应用方法。

2.1 云网络技术的应用

随着高性能计算机的大规模应用，云网络技术的发展越来越成熟。云网络技术是在互联网技术的基础上发展起来的一种新型网络规划技术。不仅可以实现移动终端的多样化、灵活化及便利化，而且对于数据传输速率和安全性的提高也有很好的帮助。因此，我们认为应将云网络技术应用到5G移动通信网络的规划中去。

具体的应用方案是以现有的商用云网络为基础，建设适用于移动终端的云网络控制面、数据面和管理面，并利用信息化系统实现对云网络多层面的信息化管理。借助计算机系统的大数据处理能力，我们可以很方便地实现对多个移动用户的数据处理请求，并及时对其进行反馈[2]。

由于云网络技术的运行实现需要高性能运算器的支持，因此我们需要对移动终端的控制面和数据面等进行分化管理，即在实际应用的过程中，用户的数据终端只进行数据加密和传输的功能，并具备一定的存储和数据交换能力，主要的系统则由5G移动通信的信号基站系统担任，从而提高系统的数据处理效率，利于系统的维护和管理。

2.2 区域覆盖与管理

现有的移动通信技术最大的问题是在进行一定区域跨动时，用户时刻面临着信号基站切换的问题。重复性的数据连接与断开，不仅会影响用户的使用体验，而且对提高数据传输的速率、稳定性和安全性也有很大的影响。

因此，我们建议在5G移动通信网络的规划中，引入区域覆盖与管理的技术。在一片较大的区域内，所有的移动通信信号基站都通过一个大型的数据交换网连接起来，并建设专门的信息化系统进行管理。在这一片区域中，信号基站的数据进行共享。如果用户的移动终端从一个信号基站切换到另一个基站，则由数据交换系统将数据发送给该基站，而不需要用户重新进行身份验证等工作。这样不仅可以实现在较大范围内的数据稳定传输，而且可以将部分数据传输和处理的工作交由基站系统处理，从而提高5G移动通信网络的数据传输速率和安全性[3-4]。

3 结束语

随着5G移动通信网络标准的不断确定，在不久的将来，5G移动通信将正式进入我们的生活。为了推动5G移动通信网络的发展，本文通过分析5G移动通信网络在数据传输速率和传输安全性方面的优化方法，对利用云网络技术和区域覆盖管理技术实现5G移动通信网络规划的方案进行了总结。这些研究对5G移动通信的普及有很好的帮助。

[1]李俊. 第五代移动通信技术研究[J]. 企业技术开发，2015，34（36）：61.

[2]吴振涛. 5G技术在移动通信网络中的应用研究[J]. 中国新通信，2017，19（8）：9.

[3]张明刚. 关于5G移动通信网络关键技术探究[J]. 技术分析，2018（3）：120-121.

[4]郭正平，杨慧，罗康宁. 5G移动通信技术发展探究及其对基站配套影响研究[J]. 信息记录材料，2017，18（11）：2-3.

Analysis of 5G Mobile Communication Network Optimization and Planning Method

Zhang Tao

China Information Consulting and Designing Institute Co., Ltd., Jiangsu Nanjing 210019

With the development of information technology, 4G network signal coverage has been achieved in most areas of China. In order to further strengthen the development of China’s mobile communication technology, China is vigorously promoting the research of 5G mobile communication network technology. At present, breakthroughs have been made in the research of many key technologies of 5G mobile communication networks. However, in the trial phase, the 5G mobile communication network showed certain problems. By analyzing the optimization technology scheme of 5G mobile communication network, the future planning methods are summarized. This has important significance for the construction of China’s 5G mobile communication network and the research of high-speed wireless communication technology, and also has good practical value.

5G mobile communication; network optimization; technical planning

TN929.53

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