面向5G的移动通信技术及其优化

面向5G的移动通信技术及其优化

董瑞先

天津智导科技有限公司天津300192

摘要：我国经济的快速发展使我国快速进入现代化发展阶段。在5G通信系统应用场景中，对面向5G的移动通信技术提出了较高的要求，主要集中于广覆盖、高容量、低功耗以及低时延这四方面。就目前的面向5G的移动通信技术而言，在上述四方面仍旧存在一定的不足，难以满足不同应用场景下的通信要求。因此，对面向5G的移动通信技术优化是很有必要的。

关键词：5G；移动通信技术及其优化

引言

近年来，我国快速进入网络时代，各行业有了新的发展机遇。目前，5G互联网通信系统的发展空间很广阔，未来将与工业、医疗以及交通等行业融合，促进我国其他行业稳步发展，同时全面提升网络信息化数据的稳定性和真实性。5G互联网通信系统的应用降低了网络运行的整体成本，促使其服务更加灵活，全面提升了网络信息系统的创新能力。

15G移动通信技术概述

第五代移动手机通信标准，也称第五代移动通信技术，外语缩写：5G。5G移动技术是4G通信工程技术的延伸，目前正处于研究阶段，预计2020年将在投入使用，5G网络的理论下行速度为10Gb/s（相当于下载速度1.25GB/s），它不是采用单一的无线接入技术，也不都是全新的无线接入技术，而采用的是新的无线接入技术和现有无线接入技术的高度融合。所以说5G移动通信技术4G的升级版技术，在通过使用压缩等若干技术后，其应用频率大优于4G通信技术；在信息的传播与处理方面，也比4G缩短了将近10倍；它的信息存储能力也远大于4G。

2面向5G的移动通信技术不足分析

在智能手机越来越普及的当下，人们对智能手机通信业务的需求随之增加。通信用户期望能够在任何地点和时间实现流畅的网络通信。但是就目前以TCP/IP协议作为基础的互联网来说，难以有效实现高速运行状态下的互联网通信，不能满足通信用户的多样化需求。具体来说，传统移动通信技术的不足主要体现在移动性差、安全性偏低以及IP地质资源不充足等方面，难以实现高效实时的网络通信。在此基础上，5G移动通信系统受到了广泛关注，5G移动通信系统需要对传统的移动通信技术进行优化及改进，满足通信用户在不同应用场景下的通信需求，促进互联网通信的可持续发展。

35G移动通信的基本特点

（1）网络速度高，5G移动通信技术首先要解决的问题就是速度问题。只有网络速度大大提升，用户体验与感受才会有较大提高，网络才能面对VR/超高清业务时不受限制。通过研究，5G网络的理论传输速率可达10Gbps，这意味着用户使用手机可以在不到一秒时间内即可下载一部高清电影。（2）网络全覆盖，5G通信技术中的最基本的特点就是网络全覆盖即泛在网，指在我们的生活的每一个角落都有网络存在。比如目前我们去到一些地下商场会发现没有移动网络信号或4G信号很差，那么就会导致我们的一些业务无法开展，所以只有提高网络的覆盖面才能支持更加丰富的业务，才能在复杂的场景上使用，而5G采用大（3）能量消耗低，5G通信技术要想应用在智慧城市、环境监测、智能农业、森林防火等以传感和数据采集为目标的场景，就必须把功耗降下来之后。而且5G技术要想应用在物联网技术产品中，也只能把功耗降下来，让大部分物联网产品一周充一次电，甚或一个月充一次电，才能大大改善用户体验感，从而促进物联网产品的快速普及。（4）传输时延低5G使用全双工通信技术，所以数据传输时延大地降低了。目前4G通信系统的往返时延是15ms，其中1ms用于基站给用户分配信道和接入方式产生的必要信令开销。虽然现在4G技术的15ms相对于绝大多数服务而言，已经是很够用了，但随着科技发展，之后兴起的一些设备需要更低的延迟，例如移动云计算和可穿戴设备的联网，4G技术就无法满足了，所以就必须要有更低延迟的技术，而只有采用5G技术才能达到目的。

4面向5G的移动通信技术的优化研究

4.1多天线技术

多天线技术中的大规模MIMO技术不仅能够在不增加频谱资源的情况下降低发射功率、减小小区内以及小区间干扰，还能实现频谱效率和功率效率在4G的基础上再提升一个量级，该项技术走向实用化的主要瓶颈问题是高维度信道建模与估计以及复杂度控制。

4.2基于内容中心网络的工作机制

在基于内容中心网络的5G移动通信网络架构中，最为关键的工作机制包括命名机制、转发和路由机制这两种。在内容中心网络运行期间，主要根据内容的名字前缀完成数据的传输，所以技术人员需要合理设置内容中心网络的命名机制，常用的设计方法为分层设计方法，通过“/”实现内容名称的合理划分，使其转变为多个名字词元，这类命名机制的词元由不同长度的字符串组成，可以为内容中心网络提供无尽的命名空间。转发和路由机制的应用可以实现数据包的多个端口传输，利用路由表完成数据转发的路径信息统计，并按照内容名称的前缀完成数据包的相关传输，可以节约数据包地址信息占据的空间，有助于宽带和流量的节约，从而提升网络通信的效率。

4.35G宽带在工业中的应用

目前，我国整体工业生产水平不断上升，科技发展已进入一个新的阶段，数字化控制生产时代已全面到来。5G网络通信技术与工业生产的结合，体现在制定生产任务、安排生产环节以及精细化控制等多个方面。5G网络移动通信系统的整体运行更加可靠，运行速率大幅提升，且其高速移动通信环境使信息的传播更加精准。相较于4G网络改变人们的生活，5G网络在一定程度上改变了社会的整体发展走向。在5G网络时代背景下，宽带物联网的运转效率和运转质量获得提升，对我国的工业发展和应用设施建设大有助益。当开展工业生产操作时，要求无线网络信号具有较大覆盖面积。尤其是对精细化操作而言，实际工作中几乎完全采用计算机操作，提升了整体生产效率，保证了产品质量。

4.4云计算技术

云计算是是基于互联网的相关服务的增加、使用和交互模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云计算的“云”就是存在于互联网上的服务器集群上的资源，它包括硬件资源（服务器、存储器、CPU等）和软件资源（如应用软件、集成开发环境等），本地计算机只需要通过互联网发送一个需求信息，远端就会有成千上万的计算机为你提供需要的资源并将结果返回到本地计算机，这样，本地计算机几乎不需要做什么，所有的处理都在云计算提供商所提供的计算机群来完成。

55G移动通信技术的发展趋势

5G技术不仅仅是移动通信技术的升级换代，更是未来数字世界的驱动平台和物联网产品发展的基础设施。5G移动通信技术的应用，将打破空间的局限，致力于应对未来爆炸式的移动数据流量增长、海量设备连接、不断涌现的各类新业务和应用场景，同时与行业深度融合，满足垂直行业终端互联的多样化需求，打造“万物互联”的新世界。

结语

综上所述，5G移动通信系统的应用对移动通信技术提出了更高的要求，技术人员需要积极开展优化。通过本文的分析可知，运营商需要明确5G移动通信系统不同应用场景的需求，采用合理的工作机制、关键技术和算法模型，提升网络体系架构的合理性，优化5G移动通信系统的性能。

参考文献：

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[3]徐晶.面向5G系统基于压缩感知理论的信道状态获取研究[D].北京：北京邮电大学，2014.

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