摘  要：随着我国互联网的快速发展和4G网络的逐渐普及，电子消费产品得到了大力的发展，人们的生活和工作都被移动通信技术改变了很多。在这样的背景下，人们对于移动通信的需求逐渐增加，随着更多业务模式的出现，移动数据有着更高的承载需求，需要运营商去提高数据的容量和传输速率，从而也为移动业务的发展提供重要条件。根据相关部门的推测，5G技术将会在2020年实现商用，在5G真正进行全面应用之前，需要将5G技术运用到4G的网络当中，从而有效提升现有的网络能力，为业务的发展提供助力，同时也使得5G技术能够得到充分的应用，并使其作用得以发挥。

关键词：5G技术;4G技术;网络应用

中图分类号：TN929.5      文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）22-0073-02

Abstract：With the rapid development of internet and the gradual popularization of 4G network in China，electronic consumer products have been vigorously developed，and people’s life and work have been changed a lot by mobile communication technology. In this context，people’s demand for mobile communications is gradually increasing. With the emergence of more business models，mobile data has a higher carrying demand，which requires operators to improve the capacity and transmission rate of data，thus providing an important condition for the development of mobile services. According to the speculation of relevant departments，5G technology will be commercially available in 2020. Before 5G can be fully applied，5G technology needs to be applied in 4G network，so as to effectively enhance the existing network capacity，provide support for business development，and make 5G technology fully applied and its role achieved.

Keywords：5G technology;4G technology;network application

0  引  言

所谓5G技术，是指4G技术的下一代通信技术，应用场景主要包括了eMBB、mMTC和uMTC和这三种。在这几种应用场景当中，eMBB能够有效增强原有的通信业务，并提供更快的传输速率。mMTC的作用则是提供了更大的连接规模，从而符合互联网的要求。uMTC的主要功能是在控制方面提升通信业务的可靠性和安全性。为了能够完成5G技术的目标，从而满足各个场景当中的应用要求，需要各个领域将业务驱动作为重要的基础来实现网络的重构，通过SDN和网络切片来提升网络的高效性和灵活性。在无线一端，主要是利用天线、组网、高频以及调制编码等方式来加强系统的运行速率，然后通过MEC来达到可靠性较高的低时延标准。从目前的情况来看，很多国家已经逐渐进入到了4.5G的网络当中，很多运营商已经开始部署LTE网络，并实现了较高速度的发展。在4.5G的网络中，视频業务是其中的主要推动力，通过视频业务能够有效提升数据业务量，使其在近年来一度达到了200%的增长率。所以从运营商的角度来看，无需进行速率和容量的进一步提升。在提升容量的同时，为了满足运营商自身的转型需求，需要通过减少时延来满足各个行业对于应用场景的需要，通过将5G技术中的Massive技术和MEC技术应用在4G网络中，来进一步地提升4G网络能力。本文将对5G技术在4G网络中的应用前景进行探讨。

1  5G技术4G化的关键方案

运营商需要通过减少网络延迟来达到垂直行业在多个应用场景中的需求，而这些需求在趋势当中与5G形成了总体上的一致。所以，在5G进行大规模的部署之前，可采用5G中的Massive、MEC等技术来不断增强4G网络能力以及性能。

在这当中，Massive技术主要是利用基站部分的天线列阵来实现数据的多收多发，从而减小波束的宽度，并以此来提升频谱的效率，实现抗干扰的目的，最终提升信噪比。Massive技术不会对空口编码形成依赖，所以这种技术会同时使用5G网络和4G网络。很多用户之所以会获得性能上的提升，是因为用户之间采用空分复用的方式。通过列阵的方式，能够有效地避免用户之间的干扰情况，从而有效提升用户的SINR、传输效果和频谱效率，既提升边缘速率，同时也增加的整个系统的容量。Massive技术相比于LTE，能够为更高级别的MU-MIMO提供支持，实现八个以上用户的数据传输，并且能够覆盖更大的空间范围。通过列阵的增益效果能够显著提升发射功率，从而实现低能耗的绿色通道建设。Massive技术更加适合对于开阔的空间进行覆盖，在这其中包括宏观覆盖和小面积覆盖等。Massive技术从体制上来看，可以分为TDD和FDD这两种系统，其中TDD因为有着互易性的特点，所以较为容易实现，有着较为成熟的产品，能够实现独立十六流空间的复用和八倍的频谱效率。当用户处于边缘处时，因为会受到干扰，所以边缘吞吐率会相应地提升。Massive技术中的FDD系统，主要是以TM9方式为基础，通过SRS以及CSI-RS来实现预编码设计过程，从而有效克服不互易的问题，通过计算的方法来实现对信道状况的预估。

5G技术中的另一项关键技术为MEC技术，该技术为无线接入时所通用的一种服务器，为移动网络提供云计算的功能，更加注重与用户保持更近的距离。MEC技术让以往的无线接入网络能够拥有本地业务和近处安装的功能，从而有效提升了带宽和传输能力。同时，也能够有效减少业务带宽要求和负荷。另外，MEC技术将无线网和互联网这两种技术相结合，通过在无线网中加入计算功能和储存功能，来搭建一个更加开放的平台。然后通过API来实现业务服务器与无线网络的交互功能，实现两者之间的融合，从而将无线基站向着智能化的方向发展。处于边缘的用户能够享受差异化和定制化的服务，从而提升网络的价值和利用率。MEC技术服务逻辑实体分为三层：第一层是基础层，该层负责提供硬件的计算功能和储存功能，从而实现虚拟化的计算处理过程，同时也具备缓存和虚拟交换等功能。第二层是功能组件，主要是通过API来实现基站与应用层的协议封装，从而提升注册、应用和VM通信等功能。同时具备对数据包进行解析和选择路由等功能，实现参数和信息的交互。第三层是应用层，该层以虚拟化应用架构为基础，将功能组件进行封装后实现虚拟化的应用。通过标准接口来将其向第三方业务进行开放，从而实现无线网络的调用。

2  5G技术在4G网络中的应用前景

2.1  Massive技术在4G网络中的应用前景

从Massive技术在4G网络中的应用情况来看，能够在仅仅增加天线数量的情况下，提升八倍的网络容量，从而有效满足移动业务的发展需求。但是在对Massive技术的应用过程中仍然会存在一些问题有待解决：首先，Massive技术中的TDD系统目前较为成熟，但是所能够支持的4G网络频段十分有限，所以需要进一步的对其进行完善。Massive技术中的FDD系统仍然处于研发的过程中，仍然会受到信道测量的限制，需要进行更加复杂的预测编码。但是因为不同的4G网络场景有着较大的环境差异，所以需要对预编码和信道进行进一步的优化。其次，Massive技术中的TDD系统无需进行升级来支持终端，但FDD系统仍然需要终端来对TM9进行支持，目前的支持率较低，所以用户的数量不足以提升频率效率。很多网络在终端硬件中已经对TM9形成了支持。第三，Massive技术有着较高的成本，对Massive技术进行支持的4G网络基站有着高于LTE基站网络容量八倍的效果，所以Massive技术的基站成本也会比LTE基站的成本更高。最后，Massive技术产品需要利用天线加RRU集成的方式，并需要采用大規模天线系统来提升增益和性能。所采用的设备无论是从重量上还是从体积上都要比普通基站更高，因此在部署的过程中会面临多种风险，所以需要在未来的发展进程中不断地推动设备小型化发展，并提升系统的集成度。

2.2  MEC技术在4G网络中的应用前景

MEC技术具体被应用在4G网络内容的缓存过程中，同时也包括4G网络内容转发和无线感知业务以及网络能力等方面。对于MEC技术进行应用的场景有着较高的实时性和时延敏感性要求，通过加入智能计算技术，来缓解以往4G网络运营商所面临的难题，从而提升业务体验的效果，并增强无线管理的智能化，最终实现多个等级的服务。MEC技术的出现有效地提升了4G网络性能，并能够形成新的细分市场和开放架构，从而产生新的4G网络生态环境和价值链，使得运营商能够获得更多的机遇。从目前的情况来看，MEC技术的应用前景主要面临这以下几个问题：首先，4G网络运营商通过流量来实现收入，所以需要考虑MEC技术所涉及的业务范围，从而实现投资回报。其次，需要将MEC技术融入到4G网络系统计费中，并要将有关于MEC技术的计费分为单独的部分。所以需要在进行系统计费之外，来增强APP计费。第三，MEC技术会涉及到4G网络企业中的数据传输，这对于企业来说是非常重要的一个安全问题。最后，是有关于MEC技术的产业链问题。其中会涉及到很多环节，且应用体量较小，因此需要对不同类型的需求进行有效的整合。

3  结  论

总的来说，将5G技术在4G网络中进行应用，能够显著提升当前网络的服务效率和各项性能指标。当移动通信网络进入到了新的发展时代，提升网络的容量和速率，以及减少网络中的时延，都是该行业中的重要需求内容，同时也是移动通信网络未来发展过程中的主要问题。本文分别对于5G技术中的Massive技术和MEC技术的应用原理和应用前景进行阐述和分析，希望通过本文，能够使运营商将5G技术应用到4G网络中时获得更高的性能和能力。

参考文献：

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[2] 李海添.探究5G承载网络关键技术 [J].通讯世界，2019，26（8）：133-134.

[3] 黄宗伟.5G通信技术背景下传输技术发展趋势 [J].通讯世界，2019，26（8）：222-223.

作者简介：刘毅（1990.10-），男，汉族，四川射洪人，助教，本科，研究方向：高校思想政治。