浅析5G技术应用对网络设备的影响

颜水平

摘  要：中国的经濟社会发展离不开信息技术的支撑。随着5G时代到来，移动通信更要积极探索交互技术和感知技术，促使其在应用领域中得到普及，并更好地发挥作用，给人们营造更加便利的信息传递环境。5G技术使各种网络设备都可以连接在数字化平台上并得到合理利用。5G时代，网络设备成了重要的设备，通过发挥网络技术的作用，实现设备的无线连接，各种新需求的产生，对数字化转型起到了一定的促进作用，使其更适应新的应用场景，发挥其应有的功能。该文着重研究5G技术应用对网络设备的影响。

关键词：5G技术;网络设备;应用场景

中图分类号：TN929.5           文献标志码：A

0 引言

5G移动通信技术即第五代移动通信技术，其已经在社会各个领域实现了全面覆盖。在这个技术环境中，信息传递效率高，而且质量有保证，具有非常好的安全性，虽然4G移动通信技术已经为运营商营造了良好的环境，但是依然存在一些不足之处，运营商在4G环境中，一些需求无法得到满足。进入5G时代，在5G移动通信技术营造的环境中，各种4G移动通信技术的不足得到弥补，使移动网络运行更加顺畅。LTE网络已经不能适应新的业务需求，为了使未来的通信能够满足人们的个性化需要，在应用5G技术时，就要突破原有的网络设备形态，构建新的网络架构。要想更好地发挥5G移动通信的作用，就需要在设计网络设备时使用合理应用关键技术，真正意义上地实现数字化转型，以更好地适应当前的信息时代环境，创造更高的经济效益。

1 5G技术的相关

1.1 大规模天线阵列技术

在5G移动通信中，信息无线传输过程中使用了大天线阵列技术。它是一种基于天线数量的多天线技术，可以同时为多个运营商提供服务。在同一时间段内可以传输几十个独立的空间数据流。提高了频谱效率，加快了运算速度，满足了运营商的大容量要求。在大规模天线阵列技术的应用过程中，信道在输出信息的过程中，也可以接收到信息反馈。如果天线阵设计有不足之处，也能够有效地解决。

1.2 超密集网络技术

超密集网络技术在5G移动通信中的应用，使无线通信的频率资源得到了有效利用。在基站部署过程中，提高了密度，提高了频率的复用效率。在应用超密集组网技术的过程中，即使存在干扰因素，也不会影响该技术的效果。在干扰环境下，超密集组网技术仍能使无线通信网络处于良好的运行状态，且运行效率高[1] 。在5G移动通信过程中，应用超密集组网技术可以大大提高通信容量，最高可达100倍。由此可见，5G技术不受干扰的原因是应用了虚拟化技术，其最大的特点是回程连接器的设计，使超密集网络技术的应用价值得到充分发挥，使无线通信网络获得了良好的运行效果。

1.3 智能网络核心技术

智能网络核心技术的应用目的是对网络运行维护成本进行控制，并改善网络的性能。智能网络核心技术的应用，减少了运营商在网络初配和后期优化的工作量，不会再严格要求网络拓扑结构，对异构网络的建设起到重要的推动作用。在4G网络环境中，智能网络核心技术的应用规模小，由于技术不成熟，加上微站数量少，因此就会影响其应用价值，导致其不能广泛应用。在5G网络环境中应用智能网络核心技术，不仅可以发挥自组织功能，而且还能自优化，从无线网络逐渐向全网络端到端扩展。

1.4 网络云化技术

网络云化技术的应用过程中，在实时云架构系统软件的控制下的资源得到充分利用的同时，网络协同能力也会有所增强。C-RAN通过上下行解耦、物理拓扑与业务解耦、CU/DU解耦，同时实现站点与终端解耦，使5G网络的建设具有较高的灵活度。基带处理单元通过应用5G网络，解耦为CU和DU，做到了灵活部署网络，集中扩大规模。

2 5G典型应用场景分析

移动通信技术可以实现5G环境下的信息交互，主要是实现网络与运营商信息的交互。所有业务信息在网络平台上传输给运营商，对数据信息进行过滤和集成，有价值的相关数据存储在指定的数据库中。对于数据信息的存储，可以采用外部存储，也可以采用内部存储，但这些存储方法都存在缺陷，应用分布式数据库存储信息的效果更好。这种互动式传输不仅速度快、效率高，而且成本低[2] 。在运营商应用5G移动通信技术时，要与网络交互感知，在这个过程中，移动通信实现了智能化操作，为满足运营商在操作中的需求提供了有价值的信息。在5G移动通信技术的应用中，运营商与网络之间的信息交互，使得运营商与网络之间的区别不再是虚拟与现实的区别，而是形成了一种新的交互模式。运营商可以根据需要使用信息来检索、收集数据信息、筛选有价值的信息和替换信息。这些工作都是基于网络技术和智能技术实现的，通过文本传输、语音交互、视频交互和表情交互快速获取所需信息。

3 5G典型应用对网络设备带来的影响

3.1 5G的经典应用会出现设备集中放置的情况

5G时代已经来临，运营商要实现数字化转型就要紧紧抓住当前的机遇。在2018年，4G移动通信技术得到普及时，就已经有专家预示，5G时代不久就会到来，这是由于4G移动通信技术虽然已经在各个领域普及，但是，依然存在不完善的地方，无法满足应用领域的需求。仅仅一年多的时间，5G到来了，该技术不仅在行业领域中发挥作用，对于网络设备的转型也起到了促进作用，有效应用5G移动通信技术，提高该技术的使用效能，使网络设备得到优化，不仅体现在设备结构本身，在设备的放置上也可以更加集中。

在5G环境中可以塑造大集中场景和小集中场景。其中的小集中场景是DU部署的位置相对比较低，与4G宏站相比，其与BBU部署位置保持一致，其与DU之间连接的5G AAU数量也会低于30个宏站。

在大集中场景中，DU部署的位置要相对比较高一些。大集中场景与DU之间连接的5G AAU数量比较多，通常会超过10个宏站。按照当前所具备的光纤资源以及拓扑分布情况，为了满足网络需求，便于网络的保护和系统化管理，还可以细分大集中场景，形成2种大集中环境，即P2P大集中环境和环网大集中环境。在这2种大集中场景下，接入点机房对网络设备的集中管理是一种必然趋势。

3.2 对于大型天線以及基站密度有更高的要求

5G移动通信技术将成为主流，就必然会对大型天线以及基站密度提出更高的要求。但是落实到具体的应用中，需要对2个关键技术进行深入研究，即大规模天线阵列技术和超密集网络技术。但是，在使用高增益天线时，就需要在部分场景使用“大”型的天线，这样会对塔桅有更高的要求，主要在于贴片天线的面积比较大，而且有源天线的体积大，并且比较重，在设计塔桅时要充分考虑这些问题。当前社会领域中需要提供的服务多种多样，无论是娱乐服务，还是公共服务，其都可以根据需要提供应急服务，大型天线的需求量逐渐增多，因此需要营造良好的技术环境，使网络设备能够更好地发挥作用。

3.3 5G的经典应用使得基站的设备逐渐微型化

5G移动通信技术给网络设备提出了新的要求，要想优化设备应用，安装多个电子元器件，就需要实现基站设备的微型化。从这个角度来看，5G是一个重要的机会点，发挥5G的作用，就可以使各种网络设备更简单，这也是网络设备不断升级的基本前提。

在5G环境中，基站的特点是运行灵活、便于安装，但是也存在缺点，即覆盖范围存在局限性，通过将基站与宏站相结合，可以起到补充宏站的作用，实现立体覆盖效果。基站的体积小，不需要占用很大的空间，其重量轻，对于承载的支架没有很高的要求。基站与宏站相比，无论是体积，还是重量都为宏站的50%。基站的连接方式多，经过微型化处理后，不仅可以与宏站一样支持光纤，而且还支持网线，安装更加方便。基站还有一个重要的特点就是发射功率不是很高，其微型化之后，发射功率可以达到1 W～5 W，但是覆盖范围仍存在局限性。

3.4 5G的经典应用使得室内的系统逐渐多样化

使用传统的DAS，将其部署在3.5G频段，可以充分运用无源器件以及上行覆盖增强技术，弥补链路损耗，与当前的室内分天线可以做到同点位覆盖。如果是4.9 MHz，就不能发挥这项功能。

使用分布式微站，3.5G分布式微站增加了带宽，同时其通道和功率都得到相应地增加，其可以与现有的室分天线实现同点位覆盖，当然成本也很高，能够达到原来的3.5倍。

采用扩展型微站，其支持小区分裂，与分布式微站相比，容量能力比较弱，端口协议开放能力也不是很高，但是造价比较低。

未来的通信网络采用多种覆盖方式将成为重要趋势。

3.5 5G的经典应用提高了交通工具网络覆盖率

在5G时代，网路设备要想适应当前的环境，就要采用数字化转型的方式，渗入各个应用领域中。在交通工具中应用5G技术，可以使交通工具有较高的敏感度，应用智能技术解决各种问题，而且还加快了交通工具自身的发展进程。

4 结语

通过上面的研究可知，当前5G移动通信时代，要想合理应用移动通信技术，就需要改变网络设备的结构以及形态，并从自身的需求出发加大创新力度。特别是近年来各种技术措施落实到位，技术不断升级，网络设备的变革成为一种必然，对于未来网络的建设具有重要的影响。网络设备在5G环境中运行，要想在移动通信技术的应用过程中要实现数字化转型，充分发挥该技术的助推器作用，就需要对5G移动通信的关键技术有所了解，探究网络设备对于该技术的应用需求，使移动通信技术更好地用于网络设备中，提高设备的运行质量，更好地为用户服务，真正意义上地实现设备的价值。

参考文献

[1]闫新成， 毛玉欣， 赵红勋.5G典型应用场景安全需求及安全防护对策[J].中兴通讯技术， 2019（4）：58-59.