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5G移动通信技术发展探究及其对基站配套的影响

发表时间：2021/6/15 来源：《基层建设》2021年第6期作者：江星霖

[导读] 摘要：目前最先进的移动通信技术便是5G移动通信技术，其不但属于整个移动通信行业未来发展的一个主要方向同时也属于推动人类文明发展进步的一种重要技术手段。

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        摘要：目前最先进的移动通信技术便是5G移动通信技术，其不但属于整个移动通信行业未来发展的一个主要方向同时也属于推动人类文明发展进步的一种重要技术手段。自其诞生以来，通信行业以及学术界都对其展开了广泛热议，这对其进一步发展产生了重要的推动作用。因此，本文便针对5G移动通信技术发展做出探究，并且结合其发展实际情况分析其对基站配套的影响。
        关键词：影响探究；5G移动通信技术；基站配套
        前言：在信息时代背景下，人们也对移动通信技术有了更高的要求，这使得4G移动通信技术在满足人们使用需求的过程中逐渐呈现出乏力的状态，尤其是在数据传输速率方面更是显得有些力不从心。在这种背景下，5G移动通信技术应运而生，其作为最新一代移动通信技术，能够对经济社会以及科学技术的进一步发展产生至关重要的影响。所以有必要对其发展以及其对基站配套的影响做出深入的分析和探讨。
        一、分析5G移动通信技术的发展
        （1）分析大规模MIMO技术
        对于MIMO技术来讲，其属于5G移动通信技术发展进步过程中极为关键的一项核心技术，目前在无线通信领域得到了较为广泛的应用。针对5G移动通信网络无线侧来讲，其能够借助MassiveMIMO技术切实有效地将射频模块与天线展开结合，从而实现一体化集成建设[1]。
        （2）分析超密集组网
        在实际开展5G移动通信技术应用的过程中，为了可以切实有效地满足室内外数据传输的确切需求，可以借助宏微异构以及高低频协同的方式来构建超密集组网。相较于4G通信网络来讲，其能够实现的数据流量更大。借助对超密集组网的有效应用以及不断增加低功率微站的部署密度，可以切实有效地满足5G高系统容量以及可靠用户速率等相应需求，同时网络部署方式相对来讲也更为灵活便捷[2]。
        （3）分析同时同频双全工技术
        借助对同时同频双全工技术的有效应用，可以实现多个方向信号之间的同步传输，并且能够同步开展信号的发射和接收工作，这样能够充分利用空口频率，进一步增强移动通信网络的稳定性以及灵活性。
        二、分析对基站配套的影响
        （1）分析5G网络部署的差异
        对于4G移动通信基站来讲，其配套设施通常都是利用4/8通道天线。而在5G移动通信技术快速发展的过程中，其天线数量逐渐增加到了64通道[3]。借助对基站天线数量不断增加，可以进一步提升频谱效率以及覆盖能力，不过其能耗同样也会随之大幅度增加，这就会导致运营成本相对较高，同时对基站建设规模以及建设质量也有了相对较高的要求。在实际开展5G移动通信基站建设以及网络部署的时候，需要进一步控制机房建设数量以及质量，以此来获取一个较为良好的成本控制效果。除此之外，还需要对基站覆盖面进行缩小，例如：在相对较为密集的城区需要用高频组网，要将覆盖半径从以往的350m逐渐缩小到250m左右。从这里不难看出，5G通信网络对于基站数量有着相对较高的要求，所以需要适当地将基站建设规模进行缩小，然后推广以及应用小型基站。
        （2）分析对电源设备的影响
        相较于4G来讲，5G Massive MIMO基站在功耗方面相对较大，例如：单个5G基站直流负载功耗基本上可以相当于单个4G基站的4倍，此外，若想要增加1套5G系统，相应的外市电容量则需要进一步增加8KVA左右。借助对外市电侧做出的分析来看，目前现有基站外市电容量一般在15-30KVA范围内。所以如果需要扩容，那么基站外市电容量将难以切实满足实际需求。除此之外，通过对交直流电源侧做出的分析来看，部分电源设备的交以及直流容量相对较低，所以需要及时进行更换，以此来防范对63A以下容量交流配电箱还有300A以下容量开关电源等的稳定正常运行以及使用产生不利影响。

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        （3）分析对蓄电池产生的影响
        在对5G系统进行建设的过程中，其每增加一套，依照3h备电时长进行计算，便对蓄电池提出了增加350左右Ah的要求，而且还需要进行1-2个机架的安装。目前来看，在宏基站规划建设的过程中，通常需要安装2组500Ah铅酸蓄电池[4]。对于如果出现使用空间相对较为紧张的情况，此时可以使用替换方案，不过一定要满足2套4G系统以及2套5G系统的切实需求。对于机架空间相对较为丰富的情况，此时可以安装以及应用梯级铁锂电池，并且还需要注意对目前已有的铅酸电池原位利用梯次电池进行替换，能够促使其容量有效提升到1.5倍左右。
        （4）分析对塔桅承载能力的产生的影响
        相较于4G通信网络来看，5GAUU的宽度在前者基础上增加了50％，同时其挡风面积一般在0.32-0.51 m2之内。从面积上看，与以往较为传统的天线+RRU进行对比，其实际挡风面积已经有了较多的缩小。除此之外，在重量方面5GAAU重量相较于4G天线，又增加了25％，所以其对于铁塔承载能力有着相对较高的要求。目前，在城区存量基站开展规划以及建设的时候，景观塔以及楼面塔相对较多，不过其实际承载力水平呈现出相对较差的状态，所以在5G通信网络实际推广以及应用的过程中必须要科学合理地解决5G挂载压力相对较大这一问题。
        三、分析5G基站配套建设
        （1）外市电建设
        一是，对原市电线路开展扩容改造工作。针对一些瓶颈设备需要开展更换工作，尽可能地更换大容量变压器、前级空开容量以及线路电缆等。
        二是新引入一路市电。借助旧基站当中原有的交直流电源设备以及单独新建一套交直流设备来对5G进行供电。
        （2）开关电源建设
        应根据原有负载电流、蓄电池充电电流以及新增负载电流都等实际情况，科学确定5G基站开关电源容量实际需求，结合开关电源目前已有的配置情况来确定是否利旧、改造或者是进行新建。
        （3）蓄电池建设
        对于新建5G宏基站蓄电池容量需要按3小时保障进行计算，一般5G但系统大概需要350Ah左右的磷酸铁锂电池。相对来讲，新型铁锂电池与铅酸电池相比具备一定优势，如放电效率以及安装空间还有建设成本等。
        （4）机房建设
        一是机柜安装空间如果较为有限，可以新增设备柜以及电源柜。二是如果电源机架存在容量不足的情况，需要新增1台嵌入式电源，以此来为5G设备进行供电。三是如果蓄电池容量存在容量不足的情况，可以结合站址安装条件以及历史停电数据，结合实际需求进行扩容改造。四是，当设备柜制冷量存在不足的情况，可以利用嵌入式空调将原有的柜门空调进行替换，也可以对新增机柜进行改造，一般在柜顶新增1000W热交换之后，能够有效满足2套系统的实际制冷量需求。
        结语：综上所述，5G移动通信网络技术的诞生和发展，能够对经济社会以及社会文明的发展进步产生极为重要的影响，所以有必要对其发展以及对基站配套的影响做出深入的分析和研究，以此来进一步加强对5G核心技术的研发力度，推动其不断向好发展，进而更好地为人类的发展进步做出贡献和服务。
        参考文献：
        [1]张婷，肖军，胡荷放.5G移动通信发展趋势与若干关键技术分析[J].数码设计（上），2021，10（1）：29.
        [2]贾维刚，游文宇，李伟.5G移动通信技术应用及其发展前景探索[J].中国新通信，2021，23（1）：16-17.
        [3]邹准.5G移动通信技术及其对基站配套的影响[J].通信电源技术，2020，37（5）：204-205.
        [4]杨万鹏.5G移动通信技术发展探究及其对基站配套影响分析[J].通讯世界，2019，26（5）：125-126.