引言
当前，智能天线、多输入多输出和基带芯片等技术的快速发展，有力促进了5G移动网络的应用普及。基于5G移动网络，人们开发了在线学习、手机银行、移动社交和生活缴费等移动软件，提高了社会移动数据共享和业务操作能力'％城市是5G移动网络重要的应用地域，小片范围内承载的用户数量数以万计，且5G移动网络承载的业务和传输的数据非常多。由于5G移动网络自身固有的特点，穿透建筑大楼、地下涵洞等障碍物的能力非常弱。因此，为了保持5G移动网络无缝覆盖，需要实时跟踪和分析网络信号，及时发现无缝覆盖中的漏洞，强化数据通信的可靠性和连续性。
01、城市复杂环境5G移动网络建设和应用现状
目前，随着移动通信用户的增多，5G移动网络逐渐开始建设。例如，雄安新区、广州、深圳、上海、杭州和北京等重要城市及地区，都开始建设试验性质的5G移动网络，以便能够利用实际应用场景检测网络应用性能，从而为以后大规模商用建设提供参考资料。城市作为人口集聚的场所，拥有大型的商业超市、体育广场、地铁交通、高层住宅和密集社区等。这些区域承载的业务多、用户多，也是各个运营商的经济利润区和重点建设区。
具体的5G移动网络建设如下：一是采用直放站，利用一些小型基站，在4G移动通信信号的基础上，完成5G移动基站的部署和通信，其中直放站可以部署于商业超市、体育会馆等地方；二是采用宏站构建一个大型的基站部署于铁塔、楼顶，实现对5G信号的发射和接收。
截至到2018年12月底，中国移动、中国联通已经在数十个城市建设了5G基站。例如，湖北移动已经建设完成100多个5G基站，分布于汉口江滩、光谷和汉口火车站；北京联通发布了“5G NEXT”计划，在大兴国际机场、密云古镇、王府井大街和南锣鼓巷等建设了数百个5G基站。这些基站可以有效支持多场景、复杂结构的城市人群通信传输。
5G移动网络承载的应用非常广泛，不仅包括移动手游、手机银行、移动旅游和在线学习等软件，同时可以实现各类型智能VR和GPS定位功能。这些应用需要依赖高速的数据传输通道，以便能够提高应用的实时性。5G网络也引入了许多先进技术，如SON技术、D2D技术、异构超密集部署分析技术和SDN技术。设备到设备(Device-to-Device,D2D)技术可以支持移动终端设备复用小区资源，提高5G小区的资源利用率和网络容量，也可以进一步改善移动频谱资源利用效果，提高网络基础设施的鲁棒性。
自组织网络(Self-Organizing Network,SON)可以实现5G网络部署和运营的自动化，如可以实现网络的自动化优化、自动愈合，自我调整5G网络参数，提高网络性能、质量和网络运行效能。SON可以降低网络人工参与度，提高5G移动网络的运营效率。软件定义网络(Software Defined Network,SDN)是一种新型的、先进的网络创新架构，可以实现5G移动网络的虚拟化。利用核心技术OpenFlow可以实现网络设备的控制面与数据面分离，灵活控制5G移动网络的流量，将5G网络提升为一个更加智能的管道，为5G核心网络与应用创新提供良好的控制平台。
5G移动网络在为城市人群提供服务的同时，也面临着非常复杂的通信环境。商业超市、体育广场、地铁交通和高层住宅等区域的应用场景如下：商业超市用户密集，很多超市位于地下一层、二层，通信障碍较大；体育广场建设采用的_些材料会屏蔽信号；地铁交通位于很深的地下，呈现出狭长的通道特征，不利于信号部署；高层住宅和密集社区人为阻挠严重，不利于信号全覆盖。本文通过对这些区域进行分析，发现城市复杂环境通信面临的障碍很多，室内网络覆盖深度交叉，室外网络存在漏洞等，造成了信号的严重损失。因此，需要采用先进的5G移动网络优化方法，持续地进行监测，发现存在的覆盖缺陷，及时部署基站，保障通信正常。
0２、城市复杂环境5G移动网络优化技术研究
5G移动网络需要具有大容量、高并发和高速度等特点，以便能够满足当前数以亿计的用户接入网络，提供一个高达2.4 Gb/s的传输速度。城市环境复杂、地域大，常规的网络优化方法不易于直接发现存在的漏洞。
因此，可以引入大数据技术和机器学习技术，从海量的通信数据中发现信号的强弱、数据传输速度的快慢以及数据传输的可靠性等问题，构建一个良好的5G移动网络通信评估模型，发现潜在的5G移动网络通信问题，然后及时采用快速邻区规划、单基站性能评估等方法，确保网络通信的无缝覆盖。
城市复杂通信环境承载的用户数量和移动设备非常多，需要部署的基站需求量很大。为了确保每一个无线信号数据传输准确，需要将这些基站发射的数据进行动态评估和分析。此时，需要连续、不间断地采集通信质量数据，分析这些数据传输时5G移动网络信号的强弱、网络小区的边界以及网络通话可靠度等，并将这些数据发送给智能分析模块进行统一预处理，实现数据量纲的统一，构建一个数据通信质量矩阵。
在大数据分析和机器学习技术的分析结果出来后，网络管理人员可以发现这些信号是否存在弱项，然后可以采用语音话务负载均衡优化技术、移动信号干扰控制优化技术、覆盖优化技术以及切换性能优化技术等方法进行优化。
2.1语音话务负载均衡优化技术
城市复杂通信环境呈现出人群密集、规模集中等特点，因此5G移动基站会面临超载现象，导致一些用户无法享受很好的语音话务通信服务。此时,需要利用网络基站运行状态评估软件，分析基站容量是否超载、信号的传输性能是否需要提升和改进。分析完毕后，可以使用语音话务负载均衡技术，科学合理地分配各个基站之间的通信任务量，实现基站合理的承载，同时需要对未来话务承载量进行统计和趋势分析，提升5G移动通信的工作效率。
2.2移动信号干扰控制优化技术
5G移动通信在城市复杂环境中面临的干扰因素非常多，除了常规的高楼大厦，还有各类型的电磁设备,如中央空调、管网设备等,尤其是在体育场、商超或地跌站，5G通信系统自身系统受到外界干扰的影响，移动网络信号会产生中断。因此，可以使用干扰控制技术，实时评估基站周边及覆盖地区的电磁干扰情况，使用先进的屏蔽器增大基站发射功率解决干扰,确保5G移动通信信号的全覆盖。
2.3覆盖优化技术
5G移动通信最关键的优化技术是覆盖优化。无线网络是否能够良好运行，全部依赖于信号是否无缝覆盖。城市复杂通信环境部署5G基站存在两个矛盾：如果网络信号覆盖范围太小，会存在严重的盲区；如果覆盖范围太大，信号之间又会产生自我干扰。因此，利用覆盖优化技术可以首先了解基站周边的地理环境，观察基站的高度，调整智能天线的方位角参数和发射功率，设置各个基站之间的参数，从而有效优化信号的覆盖范围。
2.4切换性能优化技术
5G移动网络切换性能优化技术可以保证提升信号的强度，借助切换管制机制，将智能天线实现水平切换和垂直切换，并按照模糊逻辑的层次分析,在移动网络的应用质量提升方面发挥重要作用。5G移动网络频谱资源短缺，容易导致网络性能差、通信中断。切换性能优化技术可以解决这个问题，进一步提高移动无线网络应用的质量。
0３、结语
虽然5G移动网络引入了SON、D2D、异构超密集部署分析和SDN等先进技术，但是由于技术自身存在的缺陷，无法面面俱到地维护互联网的通信传输。因此，在面向城市复杂的人群、大规模用户接入的时候，5G移动网络自身优化技术还存在一些缺陷。因此，本文提出利用先进的大数据分析技术，从中发现潜在的网络通信漏洞，然后集成多种网络通信优化方法，进一步解决城市复杂环境的无覆盖或弱覆盖问题，最终实现无缝覆盖。
