5G通信中數(shù)據(jù)傳輸可靠性研究

◆馬妮

無線通信與移動互聯(lián)網(wǎng)安全

5G通信中數(shù)據(jù)傳輸可靠性研究

◆馬妮

（中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司延安市分公司網(wǎng)絡(luò)部 陜西 716000）

我國現(xiàn)階段普遍使用4G網(wǎng)絡(luò)，但隨著技術(shù)的不斷更新，5G通信技術(shù)出現(xiàn)在人們的視線內(nèi)，社會水平的提升，用戶對于通信的要求也逐步提升，進(jìn)而促進(jìn)了技術(shù)的發(fā)展和更新?lián)Q代。對于此種革命性技術(shù)，通信行業(yè)應(yīng)當(dāng)積極擴充技術(shù)廣度，從行業(yè)發(fā)展和用戶需求出發(fā)，加強對5G通信技術(shù)的研究力度，進(jìn)而為大眾提供更為優(yōu)質(zhì)的服務(wù)項目，提升信息的傳播速度。本文從5G通信的基本內(nèi)涵入手，就5G通信中數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃哉归_討論，進(jìn)而加強對技術(shù)的研究深度。

5G；數(shù)據(jù)傳輸；可靠性

現(xiàn)階段，我國通信技術(shù)已經(jīng)不滿足于停留在4G階段，為了給用戶提供更具有高效性和安全性的通信技術(shù)，行業(yè)內(nèi)部積極探索兼顧可靠性與速度的技術(shù)內(nèi)容，從而推進(jìn)國家通信技術(shù)的發(fā)展，立于世界發(fā)展水平的前列。對于5G技術(shù)，大眾并不陌生，其所帶來的影響力是4G通信所無法比擬的，因此行業(yè)發(fā)展要立足于核心技術(shù)的革新，從多個角度完善技術(shù)結(jié)構(gòu)和使用情況，達(dá)到福利社會的目的。

1 5G通信的基本內(nèi)涵和優(yōu)勢

1.1 5G通信的基本內(nèi)涵

5G通信從各方面優(yōu)化了4G通信技術(shù)，首先在速度方面，5G通信技術(shù)能夠達(dá)到20Gbps的網(wǎng)速，基本可以實現(xiàn)利用智能終端傳輸大文件的效果，而4G通信技術(shù)無法在短時間內(nèi)傳輸和下載超過2G的文件。其次，從連接狀態(tài)來看，5G通信技術(shù)可以保持不間斷的連接狀態(tài)，用戶可隨時享受超高速上網(wǎng)，重新定位用戶瀏覽網(wǎng)絡(luò)的體驗感。并且此種高速的上網(wǎng)體驗不僅可以在手機終端上實現(xiàn)，還可以在其他智能設(shè)備中得以應(yīng)用，便捷用戶的日常生活。最后，作為一種新型技術(shù)，其整體落成指日可待，目前已經(jīng)能夠建立起與移動寬帶和物聯(lián)網(wǎng)間的聯(lián)系，完成資源高效利用的任務(wù)，有助于形成資源型社會，提升整體經(jīng)濟水平[1]。

1.2 5G通訊的優(yōu)勢

隨著時代的發(fā)展，5G通信技術(shù)不斷變化，也給人們的生活帶來巨大轉(zhuǎn)變。目前，全國范圍內(nèi)仍以4G作為主要的通信技術(shù)。4G通信技術(shù)的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)較為成熟并形成一定的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。在4G通信技術(shù)的基礎(chǔ)之上經(jīng)過一系列的改造升級，從而建設(shè)更為高級的通信技術(shù)-5G通信。5G的到來使得網(wǎng)絡(luò)容量更加強大，在各個區(qū)域內(nèi)移動寬帶用戶都能夠使用。由于5G通信技術(shù)的傳播速度更快，能夠給用戶帶來更清晰美觀的畫面，擁有更豐富精彩的影視體驗，帶來更震撼的視聽享受。在數(shù)據(jù)傳輸過程中的安全性也更有保障，能夠吸引更多的人群使用該技術(shù)，讓用戶能夠接觸到更多的優(yōu)質(zhì)資源。5G通信技術(shù)能夠縮短用戶的支出費用，同時帶來更優(yōu)質(zhì)的技術(shù)服務(wù)。同時，5G通信技術(shù)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)，可以實現(xiàn)高效的無線傳輸技術(shù)和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為用戶提供更好的商務(wù)體驗。與4G通信技術(shù)相比，5G通信技術(shù)具有更高的安全性和更低的運營成本，能夠更好地實現(xiàn)超高速數(shù)據(jù)傳輸和信號覆蓋，解決信號盲區(qū)問題將極大地滿足用戶日益增長的通信需求。此外，隨著5G通信技術(shù)不斷升級改造，預(yù)計2020年我國5G通信系統(tǒng)將應(yīng)用于各業(yè)務(wù)領(lǐng)域，促進(jìn)我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展和滿足人們生活需求。

2 5G通信所涵蓋的技術(shù)種類

5G通信所涵蓋的技術(shù)種類較多，其中主要依賴于以下幾種：

2.1 超密集異構(gòu)技術(shù)

此技術(shù)主要應(yīng)用于人員較為密集的場所，人們傳輸?shù)男畔⒘看?，頻率復(fù)用效率的升高使得系統(tǒng)總體容量呈現(xiàn)大幅度上升的態(tài)勢，因而對空間頻譜的需求量更高。5G技術(shù)中的基站部署問題是困擾研發(fā)人員的主要環(huán)節(jié)，為保證基站部署的科學(xué)性，運用此項技術(shù)能夠大幅度提升網(wǎng)絡(luò)速度，提升用戶的體驗感，加大對空間譜的利用程度，有助于提升信號的覆蓋率。用戶在室內(nèi)可以享受到高速和廣闊的信號，對于解決蜂窩小區(qū)的構(gòu)建問題有著重要的作用。傳統(tǒng)構(gòu)建方式其覆蓋區(qū)域無法滿足利用率的要求，由于運營商細(xì)化區(qū)域，提升了控制難度，基于以上控制缺陷，使用超密集異構(gòu)技術(shù)，統(tǒng)合小區(qū)結(jié)構(gòu)，找到合理的基站位置，部署基站設(shè)施，達(dá)到密集型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的要求，從而加強復(fù)用效率在架構(gòu)問題中的應(yīng)用效果。

2.2 D2D技術(shù)

此項技術(shù)主要完成不同設(shè)備間的傳輸任務(wù)，使用的資源種類是復(fù)用資源，有利于中轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)的處理和應(yīng)用。為更好應(yīng)對用戶需求，在無線通信能力上結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)準(zhǔn)確調(diào)整，為移動終端增加互相通信的渠道，擴展傳遞方式。目前D2D技術(shù)與WiFi等新興技術(shù)充分聯(lián)合，達(dá)到既定目標(biāo)。

2.3 MIMO技術(shù)

該技術(shù)主要作用是擴充信道容量，確保傳輸速度，采用設(shè)置發(fā)送端、接收端天線的形式，雙向交互資源[2]。MIMO技術(shù)可搭建多種天線形式，充分連接發(fā)射端與接收端，確保用戶接收和傳送通信信息的質(zhì)量，保證安全性，運用此種技術(shù)手段，可以實現(xiàn)設(shè)施空間的全面劃分，將不同的接發(fā)任務(wù)以多頻天線的形式傳遞出去，維持原有的頻率和發(fā)射功率，極大程度上提升了信道傳遞的質(zhì)量，保證了5G通信的商業(yè)用途，有助于提高經(jīng)濟效益。

波束賦形是MIMO的組成部分，被視為大規(guī)模MIMO的靈魂。它是根據(jù)特定場景自適應(yīng)的調(diào)整天線陣列的輻射圖的一種技術(shù)。傳統(tǒng)的單天線通信方式是基站于手機間單天線到單天線的電磁波傳播，在沒有物理調(diào)節(jié)的情況下，其天線輻射方位是固定的，導(dǎo)致同時同頻可服務(wù)的用戶數(shù)受限。而在波束賦形技術(shù)中，基站擁有多根天線，可以自動調(diào)節(jié)各個天線發(fā)射信號的相位，使其在手機接收點形成電磁波的有效疊加，產(chǎn)生更強的信號增益來克服損耗，從而達(dá)到提高接收信號強度的目的。進(jìn)入5G時代后，隨著天線陣列從一維擴展到二維，波束賦形也發(fā)展成了立體多面手，能夠同時控制天線方向圖在水平方向和垂直方向的形狀，演進(jìn)為3D波束賦形。它使基站針對用戶子空間的不同分布，將信號更加精準(zhǔn)地指向目標(biāo)用戶。

3 5G通信的可靠性分析

技術(shù)提升的另一面是安全問題，在信息化爆炸的當(dāng)下，信息傳輸?shù)姆绞礁鼮楹唵?，?G技術(shù)的支撐下，數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣忍嵘?，但其?nèi)容的可靠性難以與速度保持并行的程度，出現(xiàn)信息安全損害的問題。因此，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)立足于通信技術(shù)的可靠性，從修復(fù)和保護(hù)兩大方向出發(fā)，切實加強對5G通信技術(shù)可靠性的研究。

3.1 加強技術(shù)修復(fù)

通信技術(shù)的修復(fù)要基于系統(tǒng)發(fā)展情況，落實系統(tǒng)安全的保障要求，在系統(tǒng)的特定位置設(shè)置防火墻，同時引入多重技術(shù)，達(dá)成防護(hù)技術(shù)漏洞的效果。信息化程度的加深，不僅便捷了人們的生活，同時也滋生了一批網(wǎng)絡(luò)不法分子，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)加強通信當(dāng)中防竊聽技術(shù)和防火墻技術(shù)的優(yōu)化，確保信息傳遞的高效性同時，兼顧生態(tài)效益。

3.2 技術(shù)人才方面

任何技術(shù)的發(fā)展都是由人來完成的，因此要重視人才培養(yǎng)，加大對人才培養(yǎng)的投入力度，進(jìn)而促進(jìn)經(jīng)濟增長和行業(yè)發(fā)展，為科技進(jìn)步提供源源不斷的動力。人才培養(yǎng)的主要方向是通信漏洞的發(fā)現(xiàn)和修復(fù)，這兩大因素是制約通信設(shè)備使用和技術(shù)應(yīng)用安全性的主要內(nèi)容，因此為推進(jìn)國家發(fā)展和技術(shù)革新，要不遺余力的開展技術(shù)型人才培養(yǎng)的工作。作為起到統(tǒng)籌規(guī)劃作用的通信部門，應(yīng)當(dāng)樹立起人才培養(yǎng)的意識，立足于通信發(fā)展水平，加大資金的投入，組建技術(shù)研發(fā)團隊，設(shè)置研發(fā)新思路，打通技術(shù)間的壁壘，充分協(xié)調(diào)多個技術(shù)開發(fā)單位，形成統(tǒng)一化管理的研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 優(yōu)化通信網(wǎng)絡(luò)的部署

5G通信網(wǎng)絡(luò)運行具有成本控制和技術(shù)平衡的優(yōu)勢，結(jié)合核心技術(shù)，以交底能耗作為構(gòu)建體系的原則，充分對接性能的需求，將待處理的問題及時記錄成文字信息，盡量避免問題的積壓。研發(fā)過程中存在的問題是下一階段的重點，充分采用樣本測試的辦法，搭建實踐平臺，運用多種技術(shù)手段，細(xì)致處理數(shù)據(jù)信息，分析其中應(yīng)當(dāng)著力控制的部分。多方面優(yōu)化通信性能是新時期人們的需求，技術(shù)的革新刺激產(chǎn)生大批量的技術(shù)人員，對于產(chǎn)生新思路有著重要的作用。科研人員應(yīng)當(dāng)積極深入到技術(shù)革新中，而相關(guān)部門當(dāng)重視科技人員的培養(yǎng)，提供大量的資金支持，努力保證人員輸送渠道的通暢。

3.4 技術(shù)保障

5G技術(shù)的發(fā)展離不開多方面技術(shù)的支持，研發(fā)人員將多種技術(shù)手段予以融合，為通信技術(shù)的可靠性服務(wù)，由此可見，發(fā)展5G技術(shù)要充分利用不同的技術(shù)種類，保障核心技術(shù)的準(zhǔn)確施行。5G技術(shù)是由4G技術(shù)引申而來，其中有些技術(shù)間存在聯(lián)系，為優(yōu)化支撐性技術(shù)提供了完善方向，便于修復(fù)漏洞和網(wǎng)絡(luò)攻擊，將用戶信息的安全性放在首位。我國用戶信息的安全性仍有待提升，應(yīng)當(dāng)對接健康高效網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的要求，不斷更新核心內(nèi)容，并結(jié)合不同的用戶需求提出針對性處理意見，形成多方技術(shù)支持的形態(tài)，維持整體系統(tǒng)的運行效率。

3 5G通信的未來展望

隨著通信領(lǐng)域技術(shù)的不斷提升，5G通信技術(shù)將會以最短的時間覆蓋全球。為移動通信領(lǐng)域的發(fā)展力量，在未來移動領(lǐng)域?qū)c無線網(wǎng)絡(luò)緊密結(jié)合，使得傳輸?shù)臄?shù)量和質(zhì)量都會有所提升。在先進(jìn)技術(shù)的幫助下，能夠為5G通信技術(shù)提供堅實的技術(shù)支持。此外，用戶可以根據(jù)自身需求，利用該技術(shù)獲得全方位的信息服務(wù)。5G通信技術(shù)不僅能夠為用戶帶來更好的影像體驗，而且由于該技術(shù)是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，所以能夠提供更多的便捷化服務(wù)。久而久之用戶會對5G通信產(chǎn)生信賴感，用戶的日常生活也會帶來一定的轉(zhuǎn)變。根據(jù)對4G技術(shù)和5G技術(shù)綜合運用方面進(jìn)行研究分析，學(xué)者認(rèn)為，5G通信技術(shù)在智能化方面實現(xiàn)了全面提升。在資源利用頻率和效率方面，相關(guān)人員可以借助毫米波和可見光頻譜等設(shè)備，充分挖掘和拓展頻率資源。提高資源的利用率、豐富網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的實用性，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有巨大的潛力。組網(wǎng)技術(shù)也是5G通信領(lǐng)域發(fā)展趨勢的代表。無線傳輸技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是企業(yè)的核心技術(shù)。5G通信技術(shù)在組網(wǎng)上應(yīng)用更加靈活，優(yōu)勢也更為突出。

4 結(jié)束語

綜上所述，5G通信時代已經(jīng)逐漸向人們走來，不僅能夠提升通信速度，還能夠提供高性價比的服務(wù)項目，有利于信息化和資源型社會的構(gòu)建。目前技術(shù)尚處于初期階段，秉持著逐步向好的發(fā)展態(tài)勢。5G通信技術(shù)以其創(chuàng)新性和靈活性能夠為用戶帶來更好的體驗感。在發(fā)展中關(guān)于技術(shù)可靠性的研究一直是研發(fā)團隊不斷深入的重點，只有在切實保證技術(shù)可靠性的基礎(chǔ)上，才能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定、高效傳輸?shù)男Ч?G時代的到來對于我國的經(jīng)濟發(fā)展也有一定的促進(jìn)作用，是多個領(lǐng)域的助推器。

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[2]李雄鳴，林宏，等.通信數(shù)據(jù)傳輸過程中信號衰減的原因探究[J].中國新通信，2019（2122）：29.

[3]康小龍.5G通信中數(shù)據(jù)傳輸可靠性分析[J].通訊世界，2019（2612）：50-51.

[4]韓冰，劉洪波.5G通信中保障數(shù)據(jù)傳輸可靠性的探討[J].通訊世界，2019，26（09）：207-208.

[5]馬飛.5G通信數(shù)據(jù)傳輸可靠性研究[J].通信電源技術(shù)，2019，36（07）：163-164.