关于5G网络优化发展研究

孙云峰 詹贻清 温承志

摘要：作为全新一代网络通信技术，相比上一代的4G网络，5G具有显著的优点，主要体现在网络传输速率、低延时和提高了大规模设备连接部署能力等方面。5G网络能力相比与4G有了质的飞跃，可以给人们带来更极致的生活体验，开启物联网新时代，万物互联的理念将渗透至各个行业，推动行业发展。5G将会开创一个全新的信息时代，一个无线网络与每个人都息息相关的时代。鉴于此，本文对5G网络优化发展进行了研究与分析。

关键词：5G网络;优化发展;发展方向

一、5G网络技术的优势

1、信息传输速率更快，宽带容量更大

从20世纪80年代的第一代无线通信技术开始，到2G、3G、4G的相继出现，无线通信技不断实现技术上的突破和应用上的进步，如今5G时代的到来使得无线通信技术在传输速度和宽带容量上实现了更大的提高，信息的传输速率相比之前更快、宽带容量也更大。相比于4G网络5G网络基站峰值要求更高峰值不低于20Gb/s，这些技术能力的提升为人们的上网体验带来了更好的效果，对于高清图片和视频都可以在数据网络环境下轻松运行，更好地满足了现代人们对于通信技术的需求，随着5G技术的不断发展未来还有更大的提升空间以更好地适应信息时代对物联网技术的要求。

2、全网覆盖，低延时传送

随着社会经济水平的不断提高人们的生活节奏也越来越快信息变得愈加重要，人们对通信的需求也提出了更高的要求，想要确保信息智能服务的质量，不仅需要保障无线网络的覆盖率，还需要增加网络移动传输的适应性和网络连接密度。5G通信技术实现了广泛的网络覆盖率不再受自然环境与地理位置的限制，例如高原、山区等都可以实现网络覆盖;并且，5G通信技术的另一大特点是低延时，这也是5G通信技术的主要方面的提升，5G对时延的最低要求是1毫秒甚至更低，这种延时几乎让用户感受不到它的存在，相比4G技术实现了大幅度的提升，低延时的优势可以在使用过程中实现同步控制使得5G技术在一些智能化较高的行业，例如无人驾驶、远程手术等领域的应用成为可能。相比传统时延较高的通信技术5G通信技术可以充分满足这些行业对信息传送速度的需求具有明显的优势和十分广阔的前景。

3、低功耗技术

网络通信技术的发展和普及使得越来越多的通信设备接入到无线网络中，这也对基站的运行带来了一定的压力。在传统的无线通信技术中基站耗电量很高，80%的能耗来自于基站，5G通信技术在基站运行方面实现了功耗的降低，传输相同的数据流量5G基站的功耗相比4G基站功耗降低了很多，5G技术通过对网络规划采用“多样化覆盖手段”进行区域化网格设计，在设备选型上根据覆盖区域大小合理进行精细化设备选型，实现设备整体投资的降低。另外，5G通信技术还通过电力引入、开关电源、蓄电池、空调、机房等多方面着手进行电源配套方面的节能减排，从而实现了基站在低功耗运行下有效保证多台通信设备的同时运行极大方便人们的生活和工作。

二、5G网络发展新要求

在5G移动通信网络中，其发展的新趋势主要以三大技术应用场景为主，为了有效保障5G网络在三大技术场景的有效应用，需要保障5G网络的应用安全性能，这就要求5G网络应用过程中，需要保障满足以下要求。

1、引入NFV等虚拟化技术，完善5G网络基础设施体系

在5G移动通信网络中，其主要涉及的虚拟化系统可以对其中的虚拟化基础设施平台进行有效管理。同时，对其中的资源的有效配置中，以动态化的配置处理方式，因此，对于其中的虚拟化技术而言，强化对NFV的引入，其很大程度上能够对于5G网络的主要安全潜力进一步强化，通过这种方式来实现网络安全策略能够有效呈现出可编排性。同时，不断发挥虚拟化系统自身的优势，旨在对业务负载进行有效隔离，进而对网络安全具有强化作用。但需要注意的是，通过在采用NFV虚拟技术的方式来强化5G网络安全的基础上，也容易出现一些安全隐患隐，比如，在该技术中采用虚拟化技术，管理层容易成为黑客主要攻击的目标，这种攻击容易对虚拟机造成严重的不良后果。针对这种现象的分析，对于该技术的引用过程中，需要针对5G网络设备进行采用多元的系统级防护措施，旨在阻止相关非法攻击，消除这种攻击造成的安全威胁，

2、按需部署网络切片，增强5G網络云端安全性

在5G网络安全的发展新需求背景下，针对网络切片的使用，其中的隔离机制是保障安全应用的关键因素，对于该机制的核心功能进行分析，主要可以防止本切片之中的资源被其他相关网络切片以非法的方式访问，进而对切片内的相关资源的隐蔽性进一步破坏。针对这种现象，5G网络在发展的过程中，需要对其进行网络切片的有效部署，有效对不同网络切片之间的隔离和保护，通过这种保护方式，强化在网络切片的使用中，保障相关的服务以及数据和资源等信息能够与传统的私网相接近，促使这些数据和主要的资源得到有效保护。在此基础上，才能有效保障用户存放在云端的相关资源和数据的安全性，促使在5G环境下的相关业务以健康的姿态进行发展。

3、接入RAT构建5G网络通用认证机制

在5G网络的技术特征中，异构网络接入是其中的核心之一。对于5G网络而言，能够对多种无线网络进行有效融合，并以此为基础，不断对其优化和升级，比如，对蜂窝网络以及Wi-Fi进行分析，这种网络形成的局部网络构架，实际也就是异构网络。针对这种异构网络而言，5G网络仅通过有效提供统一以及通用的认证机制，便能够对其有效接入，通过以此为基础，可以有效构架出新型的安全运营网络。除此之外，对于异构网络而言，需要强化其中的安全操作并实现终端切换，对于5G网络的安全功能需求可以更好地实现。但是，这种统一的认证机制运行的过程中，也对安全算法提出了一些要求，需要采用4G网络中的AES、ZUC主要安全算法，并研究其存在的安全性以及复杂性，从而对安全算法进行有效保障和优化升级。

三、结语

综上所述，与4G网络相比，虽然5G网络呈现出来的功能比较强大，同时还可以在不同的应用场景中有效应用，但在发展的过程中，仍然存在一些问题，需要强化对5G网络的主要算法、整体的构架设计以及相关业务的流程等方面存在的安全性进行全面分析，进而对5G网络的安全发展的新需求进行有效研究，旨在促进5G网络不断以安全的目标发展，促进社会进步的同时，强化移动通信高质量发展。

参考文献：

[1]何欣，彭赞.关于5G网络安全发展趋势探析[J].数字通信世界，2019（1）：45-46.

[2]王祥.分析当前5G网络技术研究现状和发展趋势[J].中国新通信，2019，21（1）：30.