5G网络技术特点分析及无线网络规划探究

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　　摘要：5G网络技术是移动通信领域的第五次革命，标志着社会科技的创新和发展。本文首先介绍5G无线网络技术的含义和其在功能应用、技术类别和安全性方面的特点，然后从明确地位、技术融合、布局特点和实际结合四个方面分析5G网络技术背景下的无线网络规划，促进5G网络技术的应用。
　　关键词：5G网络技术；无线网络规划；技术地位
　　中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）01-0023-02
　　0 前言
　　现时代社会主义建设的背景下，人们对社会交流节奏有了更高的需求，对无线网路的更新换代有了更大期许，5G无线网络随之诞生。5G网络技术的合理应用能够加快社会的信息交换速度，促进科技的发展，完善现代智能技术、大数据分析等先进技术，是现代社会发展的需要。
　　1 5G网络技术含义
　　5G网络技术是指是在第四代系统的基础上发展升级而来的移动通信技术，综合了4G、WIFI等技术，通过不断的更新和完善，达到促进物联网和互联网技术发展的目的。5G无线网络技术的研发包括超密集网络建构、自组织和内容自发等网络系统、D2D和M2M等通信系统以及云计算技术和情境感知技术等，其中情境感知技术的融入帮助5G无线网络技术的应用摆脱了人与人交流的限制，将业务有效扩展到物与物、人与物等方向的沟通上，促进现代科技的个性化、差异化和定制化发展。总体而言，5G无线网络技术的研发是一次移动通信技术转向全面发展的革新过程。
　　2 5G网络技术特点
　　2.1 功能上的特点
　　5G网络技术在使用感、效率和应用范围都有所优势。一方面，相比于第四代无线网络技术，5G无线网络技术以手机和电脑为主实现多元化的用户移动通讯需求，具有广泛的应用领域和范围，用户和无线网络的关系更加密切，有效提高了用户使用度。另一方面，5G无线网络技术不仅能够加强网络资源和信息的使用效率，加快用户获取线上信息的速度，扩展获取信息渠道，还能够实现资源的合理分配，降低了运营商的服务成本。无线网络技术的发展过程是传输信息传输速率不断增加，延迟速率逐渐降低的过程，到了5G无线网络时代信息传输速率将到10Gbps，延迟速率将接近于零。总体而言，5G无线网络是对4G无线网络和WIFI的融合与升级。
　　2.2 技术应用上的特点
　　5G网络技术会根据不同的业务需求和应用功能划分为不同的应用场景和技术架构。国际电信联盟指出其主要包括三个方面。第一，移动宽带服务的增强。无线网络技术必须以移动宽带作为发展基础，利用移动宽带的扩展进行第五代移动网络的升级和创新，由此开展无线网络规划工作。第二，在物联网与海量机器类通信业务。这方面主要是针对低频段移动通信，抓住低频段用户，增加用户、用户设备端和服务端的交流，满足现代社会人们的需求[1]。海量机器通信设备业务是指以物联网技术为基础，结合NB-IOT技术创造出大规模、低成本和低耗能的用户端设备，利用其创造设备的商用价值，融入社会生活，其中包括检测系统、智能家居和运行设备等。第三，降低移动通信的延时技术。5G网络在保证信息传输速率加快的同时，必须保证延时的降低。超低的可靠的延时能够扩展5G无线网络的使用领域，极强其与社会安全领域的融合，主要表现为自动驾驶系统和生产控制系统。
　　2.3 具有较高的安全性
　　相比于第四代无线网络技术，5G无线网络技术具有超高的可靠性和安全性，将用户安全保护和隐私加密融入到关键业务控制领域，将用户移动安全提升到极致。一方面，5G无线网络技术保障了超高的数据容量和感知性，数据容量为数据的保存提供安全空间，避免了数据的短缺和丢失；感知性的提高为密码技术和报警系统的应用提供条件，促进了大数据分析、自动化和智能化技术的融合。除了保证系统本身的安全性和可靠性外，这种技术的融合还能够将5G无线网络技术扩展到医学、交通和工业等领域，进而提升相关产业的安全性。另一方面，5G无线网络技术强调了服务端和用户端的有效连接，使用户端的安全性、传输速率和风险保持高度一致，服务端可以实现对用户端的安全升级、查毒等细微调控。总体而言，5G无线网络技术的应用促进安全技术的融合，提高系统的整体安全，顺应社会发展的趋势。
　　3 无线网络规划探究
　　3.1 明确5G网络技术的地位
　　以5G无线网络为基础的无线网络规划应该明确5G无线网络技术在应用中的地位，由于无线网络规划和布局会随着技术的更换发生变化，所以应该重视5G无线网络的技术架构和网络安排。一方面，5G无线网络技术能够对无线接入网的运行和架构产生影响[2]。5G无线网络的整体架构与4G无线网络存在差别，转变为高清视频、语音、海量物联和任务关键性四个部分，保证了信息传递的简洁性。以CU技术应用为例，这种接入网架构能够保证RRU和无线网络信号的良好融合，实现工程一体化模式，无线网络实现云化发展和智能化发展。由此，网络的规划上将更加强调云服务，以用户端为主体，传统的简单规划思路将需要完善。另一方面，5G无线网络的技术手段能够充分的发挥大宽带的技术应用，保证信息进入的兼容性，解决用户体验感的需求，进而完善无线网络服务。这些优势是4G无线网络没有的，传统的无线网络规划思维和方案不能充分发挥5G无线网络的优势，所以在进行无线网络规划时保证5G无线网络的主体地位，依照5G无线网络的特点和连接架构选择合适的规划方案。
　　3.2 加强5G网络技术与关键技术的融合
　　5G无线网络结合了4G无线网络和WIFI的优势，进行升级、改革和创新，使用范围进一步扩大。基于此，现代的无线网络规划必须注意加强关键技术与5G无线网络技术的结合，主要从以下几个方面入手。第一，在無线网络规划中采用新型空口技术。新型口空技术是指利用大规模多输入输出系统和5G低频空口技术相结合，提升网络频谱的技术。在规划上要求MIMO技术能够包含大规模的天线，利用天线完成信号转换和传输，降低外在因素的干扰，进而确保5G无线网络的传输数据；5G低频空口技术是确保低频分段信息高效传输的保障，实现传输系统与控制系统的分离，保障5G无线网络传输基站的稳定性。 　　第二，路线与场景技术与5G无线网络技术结合。路线与场景技术是指无线网络规划中根据用户需求情况和外在环境进行场景和技术的制定。有效结合路线与场景技术能够降低运营商的网络运行耗能，有效提升无线网络的信号和信息传输速率。例如，在高频分段频谱中规划中采用该混合组网和MIMO技术、利用皮基站技术完成回传和网络覆盖工作，同时降低高频器件的耗能，才能充分实现近距离数据的高效传输。总体而言，无线网络规划应该保证5G无线网络优势的有效发挥。
　　3.3 依照5G网络技术特点进行布局
　　为了保证规划的可实行性，技术人员在进行无线网络规划时应该注意5G无线网络的建设模式、特点和影响因素等方面，避免规划与5G无线网络技术特点相矛盾，重视预算和配套规划。5G无线网络的规划一般分为低频和高频两部分内容，技术人员应该进行分别设计[3]。一方面，低频无线网络设计主要是指6GHz以下频谱的规划设计，进行时可以通过增加频谱数量、分析其他无线网络技术的退聘和退网情况、加强5G空口关键技术应用等方式进行。低频技术不需要减少发射器和接收器间的阻碍。另一方面，高频分段的无线网络规划应该重视传播范围的需求，降低外在因素的干扰。高频分段的无线网路接收器的信噪比较高，发射器的输出功率较低，需要采用较宽的坡段和更复杂的信号线形度。例如，802.11a在3.5GHZ频谱下的带宽为11Mbps，在5GHz下的帶宽可以高达54Mbps。高频频段的设计可以分为长距离和短距离两种，长距离系统主要应用于卫星链路和基站链路，短距离系统主要应用于802.11a和802.11b中，技术人员根据不同的应用制定不同的规划。
　　3.4 以用户为中心的网络规划
　　5G无线网络背景下的无线网络规划应该以用户为中心进行设计，增加网络的覆盖率，根据用户需求进行合理资源分配。以用户为中心的无线网络规划主要从城市建设和用户需求两个角度进行。一方面，5G无线网络作为未来物联网和发展的基础，在规划中需要小型的基站做未来城市电力、管道和其他领域发展的网络支持。规划中根据当地的经济情况和发展趋势选择不同的建设方式，与城市规划相结合，做出统筹性的规划。例如，某城市计划未来将扩展一万个监控设备，实现城市的监控更新，利用5G无线网络做到高清视频的获取，所以这个城市在制定无线网络规划时应该扩展相应的网络基站。另一方面，在基站建设点时，技术人员应该分析用户环境，利用4G无线网络的使用情况区分商用和民用；利用4G无线网络的用户数量区分市场的繁华程度，进而选择合理的基站建设数量，制定科学的无线网络规划。
　　4 结语
　　综上所述，5G无线网络具有低耗能、传输速率高和延迟低等特点。制定科学的无线网络规划需要将会5G网络技术与网络搭建技术融合，重视5G无线网络的主体地位，根据低频和高频选择不同的规划，满足城市发展和用户的使用需求。由此，5G无线网络技术的应用研究仍需要不断完善。
　　参考文献
　　[1] 李少华.浅析5G网络低时延特性及优化措施[J].电子世界，2018（24）：117-118.
　　[2] 袁丹丹.关于5G网络安全发展趋势探析[J].中国新通信，2018（24）：135.
　　[3] 张虹琼.5G移动通信技术现状与发展趋势[J].科学技术创新，2018（35）：98-99.
　　Abstract：5G network technology is the fifth revolution in the field of mobile communications， marking the innovation and development of social science and technology. This paper first introduces the meaning of 5G wireless network technology and its characteristics in functional applications， technology categories and security， and then analyzes wireless network planning in the context of 5G network technology from four aspects： clear status， technology integration， layout characteristics and practical combination. Promote the application of 5G network technology.
　　Key words：5G network technology； wireless network planning； technical status
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