5G移动通信网络构架与关键技术要点分析

杨洋

【摘  要】5G移动通信相比于4G更先进，是新一代的移动通信网络技术，具有着更高级的功能，通信效率得到显著增加的同时，灵活性也得到了很大的提升，能够很好地应对未来社会信息化的快速发展。为了能够进一步优化4G移动通信系统中的不足，5G应用了大规模天线技术、新型多址接入技术等很多最新的先进的通信技术，下面详细介绍5G移动通信的网络构架及其关键技术。

【关键词】5G移动通信;网络构架;关键技术

1引言

随着4G技术越来越成熟，其应用范围也是越来越广泛，同时国内外的移动通信领域的研究热点则是逐渐的转至5G。这是新一代的移动通信系统，其具备着超高能效和频谱利用率，并且灵活性也是非常的高，所以能够很好的应对未来移动通信信息社会快速的变化。

2发展5G移动通信的现实意义

信息网络时代发展，对移动通信网络的要求逐渐提高，为满足社会群众的现实需要，基于原有的移动通信网络技术，进一步开展队5G移动通信网络的研究。与4G移动通信网络相比，5G移动通信网络传播速度明显提升，同时通过提高频谱利用率，进一步使信息资源的利用率提高，促使信息空间传播优势更加明显。为此5G移动通信网络技术的有效应用，能进一步提高信息传播速度，满足现代人们的网上需求，同时进一步扩大信号覆盖率，确保移动信号的稳定性。5G移动通信作为新时代网络通讯的研究对象，基于4G移动网络进一步对无线信号覆盖范围开展研究工作，致力于信号传输稳定性的工作，再加上智能化技术的应用，促使5G移动通讯网络更具有多变性，未来发展趋势更趋向于智能化。

3分析5G移动通信网络构架

5G移动通信技术在国内外都得到了很广泛的研究，大部分研究学者对其认识是相同的，就是在传统的多天线接入技术的基础上添加新技术而得到的新一代网络通信技术。下面从接入网、核心网对5G移动网络构架进行详细地阐述。

3.1接入网

首先就是多种接入技术的融合，这种方式具体针对WIFI、2G、3G以及4G等接入方式，且通过单一无线控制器接入。除此之外，这样还会形成云计算构架、集中化处理构架等。然后就是通过基站来合理的分配虚拟资源。在基站部署基础上，SDR会进行系带处理，同时还会转变至实时云架构虚拟化基站。之后就是信息边缘的投递和缓存，传统移动网络中的信息分发功能和储存功能会直接转移至接入网中，同时结合不同用户的需求来推送相关信息，这样能够极大的提升用户体验。最后就是进行数据传输路径的优化，并且促使数据平面朝着扁平化的方向不断的发展。就网络场景部署来说，其具体可以分为室外和室内这两种，相比较于之前的移动通信，5G网络空口技术主要可以提供高低频以及4G演进空口等形式，同时其还具备着场景针对性覆盖这一特点。就室内场景部署来说，因为大部分业务流量都产生于室内，所以运营商必须得加强重视这方面的问题，而对于一些比较小的热点区域，则是可以通过小基站室外覆盖室内等方法。而对于一些比较大型的室内覆盖来说，一般都是应用分布式天线系统。然后就是室外场景部署，我们可以通过SmallCell以及分布式基站等方面来操作。

3.2核心网

核心网与其他网络功能不同，主要是为用户服务，将用户的网络与外部网络相连接，将数据信息传输给网络元件，这样可以使得各个设备都可以协调运行，然后再由路由器对进行决策，另外，核心网还使得硬件可以以更灵活的方式与网络相连接，降低了对硬件的要求。

4对5G移动通信关键技术的分析

4.1超密集异构网络技术

在传统的移动通信网络技术工作中，相关工作人员为了能够减小移动网络的小区半径，通常情况下都会采取增加站点部署密度的手段来达到该目的，然而这种方式在一定程度上那个将站点的部署密度增多了。在5G移动通信网络技术中，相关人员采取了超密集异构网络技术的方式，使该问题得到了有效的解决。然而超密集异构网络技术在应用过程中依然存在着一些问题，由于对节点间的距离进行了缩短，从而容易出现问题。因此，相关人员在对5G移动通信网络技术进行深入研究的过程中，必须要注重对该技术的研究，不断促进向更完善的方向发展，从而使5G移动通信网络技术能够获得良好的应用。

4.2SDN技术

5G移动通信网络具有多蜂窝异构融合、覆盖领域广等特点，我国技术研究人员对SDN集中控制特性进行系统研究时建立出5G多控制架构体系。该体系以SDN技术为基础，包括智能内容分发架构、可编程分层网络结构两大部分。其中网络架构由云架构及传输系统组成，可最大程度传输多种动态信息，并满足不同容量间的接入要求。尤其在高频信息覆盖区域内，应用5G多控制器架构具有显著功效，与传统网络结构相比，其资源使用率高，网络占用率小，可独立进行信息集成。另外，5G多控制器架构中包含的嵌入式结构可以增强网络连接灵活性;基站控制器能够提升传输操作性，加快资源调度效率，对信息数据进行虚拟切片处理;无线接入网控制器又能够将设备管理与信息传输全面结合起来，提升运行过程的安全稳定性，防止发生信息丢失或交叉混乱，所以5G多控制器架构也成为新业务研究的关键性保障。

4.3D2D通信技术

D2D技术是以蜂窝系统为主的数据传输技术，该项技术能够在重点间隙实现传输，不需要依赖基站转发，例如无线资源分配、会话建立以及移动性管理等控制信息信令还需要由蜂窝网络负责。将D2D通信引入到蜂窝网络中能够简化基站压力，还能够有效缩短端支架的传输延时问题，全面加强频谱效率。当无线通信基础遭受破坏时，终端可以通过D2D实现端之间通信。在5G移動通信技术中能够授权频段布设该类网络通信。图1为D2D通信系统示意图，在图中用户1和2主要利用小区内D2D链路实现通信，用户6和7能够实现数据交换。网络接入负载难度比较大，在接入D2D网络之后能够有效处理负载问题。成本比较低的终端会利用D2D方式与特殊终端进行连接，并且利用特殊终端连接到蜂窝网络中，此种方式能够加强频谱效率，降低基站接入压力。将D2D通信引入到5G移动通信技术中也具有较多机遇和挑战，终端用户之间距离无法实现近距离右心室，则必须考虑蜂窝通信模式和D2D通信模式之间的最优组合。在小区内设置D2D通信会影响小区基站和其他用户，所以在今后研究技术探索时必须研究干扰协调机制以及资源分配优化算法。

4.4MIMO技术

要想促进系统频谱效率的提升，需要加大对多天线技术的充分利用，了解无线通信系统的相关影响因素，如3G系统及WLAN系统等。其应用工作需建立在信息论基础上，受较多天线数量影响，有助于促进MIMO信道容量的提升，能够随时收发天线数中的最小值。因此，应不断提升较多天线数量的应用，以促进系统容量的提升。通过对MIMO技术的优势进行分析可知，随收发天线数中的最小值呈现出近似线性增长发展趋势，通过使用较多数量的天线，对提升系统的容量具有重要作用。通过对大规模MIMO技术进行了解可知，其优势主要表现在空间分辨率较高。因此，需要增大对空间维度资源进行深度的挖掘，以确保能够对同一时频资源进行充分的了解，以实现对不同用户的大规模MIMO通信，以促进频谱效率的提升。

5结束语

综上，5G技术的出现将会给人们的日常生活带来新的改变。我国对于这方面的研究十分重视，并且在无线传输关键技术和网络系统体系等方面取得了较为理想的成绩，不过依旧还存在着很多问题没有解决。而加强5G移动通信网络构架和关键技术的分析对于5G未来的发展来说意义重大，所以相关技术人员必须得对其加强重视，不断解决发展中所遇到的难题，只有这样才能够更早的迎来5G时代。

参考文献：

[1]潘锋.5G移动通信网络的关键技术及发展趋势[J].数字技术与应用，2018，3606：28+30.

（作者单位：临沂市工业和信息化局）