5G移動(dòng)通信技術(shù)及其優(yōu)化分析

張彩鳳

（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)河北有限公司 張家口分公司，河北 張家口 075000）

0 引 言

第五代通信技術(shù)是在第四代通信技術(shù)的基礎(chǔ)進(jìn)行優(yōu)化提升而產(chǎn)生的全新技術(shù)，雖然該技術(shù)當(dāng)前仍處于探索期，并未真正做到廣泛應(yīng)用，但是在未來(lái)的發(fā)展中必然是主要的通信技術(shù)，其性能以及應(yīng)用效果能夠?yàn)槿藗兊娜粘Ｉ顜?lái)更好的服務(wù)，也能夠促使人們的生活變得更加便利。5G移動(dòng)通信技術(shù)以其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)滿(mǎn)足人們的差異化需求，促使5G移動(dòng)通信技術(shù)在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中的應(yīng)用范圍變得越來(lái)越廣。

1 5G通信技術(shù)的簡(jiǎn)述

5G技術(shù)是面向未來(lái)開(kāi)發(fā)的全新技術(shù)，是在4G技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行發(fā)展，各方面的性能都要優(yōu)于4G技術(shù)。在5G通信技術(shù)使用的過(guò)程中，其傳輸效率與速度以及資源的利用效率等均有著質(zhì)的飛躍，并且在網(wǎng)絡(luò)延遲控制工作開(kāi)展中也有著較好的應(yīng)用效果。5G通信技術(shù)具備較強(qiáng)的交互性，能夠以模糊控制、人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等新興技術(shù)的使用使自身?yè)碛懈鼮楦呒?jí)的功能，以此來(lái)滿(mǎn)足用戶(hù)的不同需求，真正做到以差異化處理為主，保證功能使用的有效性。

利用5G通信技術(shù)自身的優(yōu)越性，促使行業(yè)的發(fā)展變得更加優(yōu)異。如在智能醫(yī)療、智能工業(yè)化控制中，5G通信技術(shù)都得到了有效的應(yīng)用。5G通信技術(shù)在智能醫(yī)療中的體現(xiàn)往往是在化驗(yàn)、檢查以及醫(yī)療設(shè)備的使用上，有時(shí)也可以應(yīng)用在康復(fù)訓(xùn)練中。由于5G通信技術(shù)在使用時(shí)，其自身所具備的網(wǎng)絡(luò)化特點(diǎn)能夠使一些常規(guī)的設(shè)備更好地發(fā)揮性能，所以它在醫(yī)療行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。而在進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，通過(guò)5G通信技術(shù)能夠使工廠(chǎng)的運(yùn)行秩序變得更加精準(zhǔn)，也可以使整個(gè)生產(chǎn)流程在控制與設(shè)計(jì)的過(guò)程中變得更加穩(wěn)定，這時(shí)整體的運(yùn)行效率就能夠得到全面性提升，還能確保在智能化系統(tǒng)的打造下，使所有數(shù)據(jù)在傳輸時(shí)更加的便捷與精準(zhǔn)，以此就能通過(guò)穩(wěn)定的生產(chǎn)環(huán)境，促使工業(yè)企業(yè)的發(fā)展變得更好[1]。

在5G技術(shù)使用的過(guò)程中，通信技術(shù)作為一種能夠?qū)崿F(xiàn)將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行快速交流的技術(shù)，它的發(fā)展使計(jì)算機(jī)的工作范圍變得更寬廣，這時(shí)就能通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制工作的開(kāi)展，促使產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率獲得大幅度提升。值得注意的是，在5G技術(shù)不斷發(fā)展的同時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也得到了快速發(fā)展，因此在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)之上，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效結(jié)合，能夠使不同行業(yè)邁向全新的階段進(jìn)行發(fā)展。

2 5G通信技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)

5G通信技術(shù)在使用與發(fā)展的過(guò)程中，促使多個(gè)領(lǐng)域獲得了不斷突破，這也使得各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展又反捕了5G通信技術(shù)的整個(gè)發(fā)展過(guò)程。5G通信技術(shù)在突破的過(guò)程中獲得了全新的方向，并且其性能也變得越來(lái)越好。大規(guī)模多輸入多輸出技術(shù)（Multiple Input Multiple Output，MIMO）以及超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)均得到了有效升級(jí)，同時(shí)促使了5G通信技術(shù)的發(fā)展變得更加完善。

（1）對(duì)頻譜效率進(jìn)行優(yōu)化。想要做到使5G通信技術(shù)應(yīng)用的效果變得更好，就需要在進(jìn)行技術(shù)突破的過(guò)程中對(duì)頻譜效率進(jìn)行優(yōu)化，這時(shí)就凸顯了MIMO技術(shù)自身的關(guān)鍵作用。這種技術(shù)在使用的過(guò)程中，利用的是多路輸出的方式，并以多路輸入作為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對(duì)基站中天線(xiàn)的優(yōu)化，這時(shí)只要做到將傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行處理，通過(guò)分割的方式使用多根天線(xiàn)進(jìn)行信息的傳播，并保證接收端也能夠以同等數(shù)量的天線(xiàn)進(jìn)行接收，進(jìn)而就能實(shí)現(xiàn)多路的輸入與輸出。在預(yù)先設(shè)計(jì)好的算法中進(jìn)行整合，就能夠使信息的傳輸速度大大加快，同時(shí)也能夠使頻譜的使用效率變得更高。這種技術(shù)能夠使信道的容量獲得明顯性增加，尤其是當(dāng)天線(xiàn)數(shù)量能夠同比增加到一定量時(shí)，就能夠有效解決信道不足所帶來(lái)的影響，并且也能夠使系統(tǒng)的整體容量進(jìn)一步擴(kuò)大。MIMO技術(shù)在使用時(shí)，通信網(wǎng)絡(luò)基站能夠?qū)μ炀€(xiàn)進(jìn)行批量化的控制，還能夠根據(jù)傳輸需求與輸入需求，真正做到使信道的容量進(jìn)行增加，這時(shí)針對(duì)同一個(gè)資源來(lái)看，就能夠使更多的用戶(hù)進(jìn)行使用，更能夠保證資源應(yīng)用的合理性。

從整體上來(lái)看，低頻頻段整體的資源是有限的，因此5G網(wǎng)絡(luò)的部署有時(shí)也會(huì)在高頻頻段進(jìn)行使用。例如，大規(guī)模天線(xiàn)技術(shù)的使用，通過(guò)融入到高頻頻段中能夠有效對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，并促使網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用效果變得更好。頻率的不斷提升必然會(huì)導(dǎo)致無(wú)線(xiàn)信號(hào)進(jìn)行傳輸時(shí)，路徑的損耗會(huì)獲得增大，但由于環(huán)境保護(hù)自身會(huì)對(duì)上限提出要求，同時(shí)也會(huì)受制于物理規(guī)律以及材料所帶來(lái)的影響，這時(shí)就無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正做到提升發(fā)射天線(xiàn)的增益以及高載波發(fā)射功率的最終效果，更無(wú)法降低接收天線(xiàn)自身的靈敏度。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題來(lái)看，最有效的方式就是對(duì)接收天線(xiàn)和發(fā)射天線(xiàn)的數(shù)量進(jìn)行增加，這時(shí)通過(guò)設(shè)置陣列就能夠使應(yīng)用的效果變得更好。一般來(lái)講，在通信技術(shù)使用的過(guò)程中，無(wú)線(xiàn)波長(zhǎng)以及天線(xiàn)的尺寸往往是固定的，這時(shí)頻率的提升必然就會(huì)導(dǎo)致天線(xiàn)變少，而通過(guò)增加數(shù)量來(lái)進(jìn)行彌補(bǔ)，從而對(duì)高額的損耗進(jìn)行補(bǔ)償，不僅不會(huì)增加其尺寸，還能保證應(yīng)用的效果。相對(duì)過(guò)去所使用的MIMO技術(shù)，當(dāng)前所使用的全新技術(shù)可以提供更為豐富的空間自由度，并且高頻率使用的效率以及信號(hào)傳輸?shù)目煽啃远寄軌颢@得提升，更能夠減少對(duì)臨近信號(hào)源的干擾。

（2）超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。5G技術(shù)在應(yīng)用場(chǎng)合會(huì)有更多的工作負(fù)荷量，這時(shí)就凸顯了縮小單元半徑以及強(qiáng)化增加功率節(jié)點(diǎn)數(shù)的重要性。在超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使用的過(guò)程中，關(guān)鍵點(diǎn)就是實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息流量進(jìn)行優(yōu)化，以此來(lái)保證5G技術(shù)在未來(lái)發(fā)展的過(guò)程中能夠得到更有力的支撐。這種技術(shù)在使用的過(guò)程中可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行密集的部署，同時(shí)能夠真正做到使所布置的各個(gè)節(jié)點(diǎn)的功率變得更低，并進(jìn)一步提升頻率最終的使用效率，還能以精確的計(jì)算方式，對(duì)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的距離進(jìn)行準(zhǔn)確化的計(jì)算，這樣就能對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化選擇，并通過(guò)對(duì)節(jié)點(diǎn)的距離進(jìn)行調(diào)整，保證網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的功能能夠得到輔助，用戶(hù)的體驗(yàn)感自然就能夠得到提升。這種技術(shù)在使用時(shí)，能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)用戶(hù)的總體數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，進(jìn)而通過(guò)計(jì)算的方式，對(duì)各個(gè)部分所要保證的信息量進(jìn)行顯示，這樣就能使用戶(hù)得到協(xié)助，還能使網(wǎng)絡(luò)所提供的服務(wù)變得更具針對(duì)性。

（3）無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)。5G技術(shù)在使用的過(guò)程中，最關(guān)鍵的一點(diǎn)是通過(guò)無(wú)線(xiàn)接入來(lái)保證技術(shù)使用的效果能夠得到凸顯，而在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，需要通過(guò)更加寬泛的信號(hào)寬帶來(lái)進(jìn)行配合，這時(shí)才能夠使5G技術(shù)在使用的過(guò)程中可以為人們的生活帶來(lái)更多的幫助，并促使人們的生活變得更加便捷。在無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)使用的過(guò)程中，它能夠以非正交多址接入技術(shù)以及分割多址技術(shù)的使用作為基礎(chǔ)，針對(duì)碼分多址、頻分多址等內(nèi)容，真正做到對(duì)可測(cè)得的頻譜資源進(jìn)行輔助，進(jìn)而通過(guò)無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)的使用，就能促使所有資源的使用效率變得更高，這時(shí)5G通信技術(shù)的應(yīng)用效果就會(huì)變得更好。

（4）云計(jì)算技術(shù)。時(shí)代的發(fā)展促使了技術(shù)的革新，真正為人們的生活帶來(lái)了便捷，移動(dòng)智能技術(shù)的不斷發(fā)展為人們提供了大量的信息服務(wù)，這也促使了人們對(duì)移動(dòng)設(shè)備的使用更加頻繁。對(duì)此，如何保證對(duì)信息進(jìn)行高效處理，在當(dāng)前階段就顯得尤為重要，而云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)運(yùn)而生，真正為5G技術(shù)的發(fā)展提供了更為有效的支撐。在移動(dòng)云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，不僅能夠使用戶(hù)在使用時(shí)自主進(jìn)行云端上的數(shù)據(jù)處理與運(yùn)算，也能夠使移動(dòng)用戶(hù)端整體的配置要求變得更低。在云計(jì)算技術(shù)的使用過(guò)程中，能夠使移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)真正做到對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效調(diào)度，這時(shí)由云端所使用的高效處理器進(jìn)行對(duì)數(shù)據(jù)有效地處理就能夠彌補(bǔ)用戶(hù)資源不足以及處理效率不足的問(wèn)題。在儲(chǔ)存中，通過(guò)統(tǒng)一將資源放置在云端中，就能以分布式的系統(tǒng)對(duì)文件進(jìn)行有效處理，這個(gè)過(guò)程十分迅速，還能將大量的數(shù)據(jù)文件進(jìn)行高效化的整合與處理。

3 5G通信技術(shù)的特性

在當(dāng)前階段中，5G技術(shù)在使用時(shí)整個(gè)體系已經(jīng)初具成型，同時(shí)也會(huì)在不遠(yuǎn)的未來(lái)進(jìn)行廣泛使用。不同于過(guò)去所使用的技術(shù)，5G技術(shù)在性能上要優(yōu)于過(guò)去所使用的任何一種技術(shù)，而在未來(lái)，它必然會(huì)通過(guò)大規(guī)模的使用來(lái)促使社會(huì)得到進(jìn)一步的發(fā)展。5G通信技術(shù)在使用時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效利用，并且整體的傳輸質(zhì)量也會(huì)變得更好。在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，5G技術(shù)的使用能夠使傳輸?shù)倪^(guò)程變得更加安全與可靠，傳輸?shù)乃俣纫搏@得了提升，這就進(jìn)一步凸顯了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)效性[2]。此外，5G技術(shù)在使用時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸?shù)男Ч麜?huì)更加穩(wěn)定，速度在得到提升的同時(shí)，也能夠使所有數(shù)據(jù)的傳遞質(zhì)量獲得提升，用戶(hù)就能夠在這個(gè)過(guò)程中獲得更好的體驗(yàn)，也能給開(kāi)發(fā)者帶來(lái)更為可觀(guān)的效益。值得注意的是，5G傳輸技術(shù)在使用的過(guò)程中，當(dāng)前正以智能化技術(shù)的匹配朝向智能化的發(fā)展，因此在未來(lái)，5G技術(shù)的發(fā)展必然會(huì)通過(guò)智能技術(shù)的整合使其性能獲得進(jìn)一步升級(jí)，這一點(diǎn)是基于5G技術(shù)自身所具備的交互性，能夠真正與人工智能技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，這時(shí)5G技術(shù)就能夠?yàn)橛脩?hù)帶來(lái)更為針對(duì)性的服務(wù)，并且也能夠使人們獲得更為舒適的體驗(yàn)感[3]。

4 5G的移動(dòng)通信技術(shù)的優(yōu)化方向

各行各業(yè)當(dāng)前其實(shí)都在期待著5G技術(shù)的大面積普及，而且當(dāng)此技術(shù)能夠真正投入到各行各業(yè)的使用中，那么整體的用戶(hù)量必然會(huì)迅速的增加，這時(shí)作為基礎(chǔ)運(yùn)營(yíng)商來(lái)看，就會(huì)受到更多的壓力[4]。5G通信技術(shù)的使用能夠以其快速性、安全性、可靠性進(jìn)一步提升通信技術(shù)使用的效果，但就云端來(lái)看，網(wǎng)址在進(jìn)行使用時(shí)必然會(huì)對(duì)大量的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行處理，進(jìn)而就會(huì)產(chǎn)生更多的負(fù)荷。對(duì)此就需要運(yùn)營(yíng)商真正確保網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍能夠變得更加精準(zhǔn)，還要保證覆蓋的質(zhì)量，并為5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的全方位實(shí)施做好保障。而在網(wǎng)絡(luò)傳輸中，必須要對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳播模型進(jìn)行優(yōu)化，更要考慮到各類(lèi)現(xiàn)實(shí)因素，這樣才能通過(guò)最小的損耗來(lái)保證整體信號(hào)的傳輸質(zhì)量。

由于5G技術(shù)的性能能夠促使它在使用的過(guò)程中，針對(duì)通信信息中的各種可能進(jìn)行整合，并促使5G技術(shù)的使用能夠使各行各業(yè)得到快速發(fā)展，因此必須要對(duì)整體的架構(gòu)體系進(jìn)行重新審視，也需從多種渠道進(jìn)行綜合考慮，以此來(lái)保證5G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用機(jī)制變得更加高效[5]。當(dāng)前，針對(duì)5G技術(shù)的應(yīng)用用戶(hù)來(lái)看，更加重視一些關(guān)鍵性的指標(biāo)，這就需要保證5G技術(shù)在未來(lái)研發(fā)時(shí)能夠更加匹配不同場(chǎng)景的用戶(hù)需求，讓用戶(hù)感受到移動(dòng)通信的快速性和安全性。

5 結(jié) 論

未來(lái)，5G技術(shù)必然會(huì)使各行各業(yè)的發(fā)展得到突破，因此只有通過(guò)對(duì)技術(shù)進(jìn)行不斷調(diào)整，并使技術(shù)的成熟性變得更高，才能通過(guò)通力配合促使5G技術(shù)的發(fā)展變得更好。