解析5G无线网技术特征及部署应对策略

发表时间:2021/3/11   来源:《基层建设》2020年第28期   作者:黄超明
[导读] 摘要:在未来无线移动网络通信领域的发展中,5G是新一代的主打技术。
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        摘要:在未来无线移动网络通信领域的发展中,5G是新一代的主打技术。随着物联网业务需求的不断增长。迅猛发展的移动互联网以能耗及成本更低的优势,将更为可靠安全的网络支持和服务提供给了城市通信。较以往的传输速率提高了将近一百倍之多。经过科研人员的不懈努力,我国当前的5G通信技术在关键指标上以及应用需求上都已成功步人世界先列。
        关键词:5G无线网技术;特征;部署;应对策略
        1.5G发展概述
        5G即第五代移动通信技术,此前已经历四代技术演进:第一代移动通信(1G)是已经淘汰的模拟通信技术,通信标准较多,但主要市场由美国摩托罗拉垄断;第二代数字移动通信技术(2G)主要使用欧盟主导的GSM制式,现在仍是主流通信网络,美国高通的CDMA(IS-95)制式成为下一代技术的基石;第三代移动通信(3G)有WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三种制式,全球主流标准是WCDMA,中国主导开发的TD-SCDMA制式仅有中国移动等少部分运营商使用;目前已经进入规模商用阶段的第四代移动通信(4G),主要是欧美通信公司主导的LTE-Advance FDD,而中国主导的LTE-Advance TDD技术也已经占据市场一席之地;国际电信联盟(ITU)计划将于2020年完成第五代移动通信(5G)全球统一标准的制定并逐步投入商用,5G已经成为全球业界研发的焦点和各通信大国竞争的主战场。
        自20世纪80年代以来,移动通信每十年出现新一代革命性技术,推动信息通信技术、产业的革新,为经济社会发展注入强劲动力。第五代移动通信以全新的网络架构、关键技术,提供超高传输速率、毫米级传输时延和千亿级连接能力,开启万物广泛互联、人机深度交互的新时代。
        2.5G无线网技术特征分析
        在网络信息技术的发展下,推动了无线通信产业的变革,人们对无线网通信有了更高的要求,要求实现人与人、人与物、物与物之间的沟通,从而拓展通信业务,发挥其综合应用价值。目前,ITU指出,5G无线网技术将大规模应用在mMTC、eMBB、uRLLC等领域中。其中,mMTC主要应用在智慧城市的建设当中,提高数据采集效果;eMBB则应用在宽带业务中,以提高宽带速率,提高宽带接入能力:uRLLC主要应用在远程通信领域中,尽可能降低通信延时,保障信息交互效果。
        为了满足5G无线网通信需求,需要采用低频空口技术,有利于提高信道传播性能,优化网络框架。在该技术中,可利用低频信道增加带宽,提高频谱效率,为用户提供100Mbit/s的通信传输体验。同时,在进行基站控制工作时,可通过C/U分离模式来进行控制,能满足通信传输需求。当采用高频孔口技术时,应利用更大的带宽来进行数据传输,但这种通信方式的覆盖范围比较小,流量集中,在特定的环境下可获得更好的通信效果。
        3.探究5G无线网技术的部署应对策略
        3.1优化5G网络架构,合理规划网络布局
        SDN/NFV是5G无线网技术的核心内容,促使网络架构向智能化、灵活化方向发展,提高CU/DU的配置性能。但在实际规划上,5G无线网技术的实现,必将对现有的网络架构造成影响,使其向虚拟化方向发展,并会改变接入网设备的形态。在这种模式下,有利于优化网络业务、发展协议化网络部署,使得网络更具智能化。因此,传统的网络架构难以满足5G网络通信需求,对接入业务规模会造成影响,需要优化5G网络架构,保障网络布局规划效果。
        3.2加强低频段资源的供应,提升低频段资源利用效率
        6GHz以下低频段频谱对于5G无线网络传输非常重要,并且与高频段资源相比,应用低频段资源进行组网,实际5G无线网络覆盖范围更广,同时还有利于节约5G网络设施建设成本。

因此需要采取以下措施,加强5G低频段资源供应,并不断提升低频段资源利用效率。一是要积极顺应5G发展趋势,争取和申请更多的低频段频谱,充实 5G专用低频段资源。二是充分借鉴参考2G、3G、4G网络演进发展趋势,提前规划好现有无线网络的退频退网工作,有效整合零散频段资源,使其为5G所用;三是在一些特殊区域,可采用LTE-U或LAA等技术试点,在该区域引入2.4 GHz或5.8 GHz非授权频谱,有效提升5G无线网络的稳定性。
        采用5G低频新空口能有效地将各种大规模的天线进行整合,并对通行网络中的多址技术、波形、调制解调技术进行整合,使得他们在统一的框架下,进行5G通行的结构优化设计。5G低频新空口可利用6GHz以下的频率信道传输数据,不仅可以提升网络通信的带宽,还能够提升低频频率的数据传播通道,通过增加无线网络带宽与提升网络频谱效率,将通信传输速率提升到100 Mbit/s 以上,从而能够更好的为用户体验服务。
        3.3做好机房布局工作,完善配套准备
        目前,我国在5G无线网技术的研究上取得了重大的突破,使得接入网架构向云化方向发展,能有效提高接入网建设水平。对于4G无线网络来说,当建设C-RAN机房时,需要考虑多方面因素,如4G技术特点、机房配套资源、运营通信资源等,若某一环节出现问题时,会影响4G通信的建设效果。而发展5G技术,有利于提前对C-RAN机房进行规划,不仅要考虑5G的组网特点、网架构成,还要对5G未来的发展进行综合考量,进而完善配套工程,有利于降低后续的调整成本。同时,在建设5G C-RAN机房时,应考虑对4G C-RAN机房进行升级,实现4G/5G的融合发展。在这种模式下,不仅可以提高无线网的性能,还能减少改造成本,发挥其综合效益价值旧。
        3.4充分了解高频段、组网特点,提升基站布局建设的合理性
        对于高频段、密集组网而言,一般对基站站址布局都有着非常高的要求,因此需要充分了解高频段、组网特点,通过以基站簇为单位,提升基站布局建设的合理性,做好天馈参数的设置,并以具体的场景为依据,有针对性选择一些5G超密集组网特有的技术,比如小区虚拟化技术、干扰管理和控制技术等,从而尽可能将外界网络干扰因素带来的影响降至最低,有效优化5G网络性能。针对高频段组网存在的覆盖不足的问题,在实际进行基站布局时,可以考虑采用GNB基站与ELTE基站进行双连接,借助ELTE基站的补充,有效提升网络稳定性。还可充分利用上下行解耦特性,选择高低频段混合组网,促使5G网络覆盖效果得到有效的改善。
        3.5积极转变网络运营模式,加强5G技术人才培养
        随着5G技术的不断应用发展,将会促进移动网络和互联网在业务方面实现更加深入的融合。在5G网络架构设计及平台建设过程中,云计算、虚拟化、软件化等互联网技术应用频率也会越来越高,因此针对于复合型技术人才需求量也会越来越大。传统CT产业生态环境将会面临巨大变革,并逐渐转型为更加开放的CT+IT,通信运营商一方面需要积极顺应时代潮流变化,及时转变网络运营模式,另一方面,还应加强IT方面的人才培训,从而为5G发展提供充足的人才支持。
        3.6 4CU新高频组网设计
        虽然低频通信是5G通信技术的主要发展方向,但为了满足用户的多元需求,还要做好高频、密集组网设计,以完善组网规划。这种设计模式在实际应用时,会受到各种因素的影响,使得通信受到干扰。因此,应对高频、密集组网技术进行创新,将虚拟化技术、抗干扰技术等融入组网结构中,有利于提高组网性能,保障通信传输工作顺利进行,提高组网覆盖效果。
        参考文献:
        [1]王祖阳,杨传祥,张国栋.5G无线网技术特征及邢署应对策略分析[J].电信科学,2018(5).
        [2]姚蕴珍.5G无线通信技术概念分析及其应用研究[J].电子技术与软件工程,2017(15).
        [3]陈森清.5G网络技术特点分析及无线网络规划思考[J].数字化用户,2017(1).
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