5G網絡技術特點分析及無線網絡規劃探析

東莞市軌道交通有限公司 吳建華

作為全新的移動通信技術，5G網絡技術在通信方面具有顯著的優勢，但是其無線網絡規劃的要求更高。基于此，本文從5G網絡的特點與5G網絡技術的特點入手，闡述了無線網絡規劃的要點，技術人員需要明確5G網絡技術對無線網絡規劃的影響，加強5G網絡技術與關鍵技術的集成，并根據5G網絡技術的特點開展無線網絡規劃；并闡述了5G網絡技術的未來發展趨勢，進一步完善無線網絡規劃，充分發揮出5G網絡技術的優勢。

歐盟于2013年率先開展5G網絡技術的研究，以期通過對5G網絡技術的研究，滿足2020年之后社會生產生活對通信的需求。隨著3GPP全會的召開，提高了各國對于5G網絡技術的重視。在倡導網絡強國的當下，我國技術人員需要提高對5G網絡技術的重視，加強對5G網絡技術的研究，為5G無線網絡構建與應用奠定良好的技術理論基礎，有助于我國信息化建設。因此，對于5G網絡技術特點分析及無線網絡規劃的分析是很有必要的。

1.5G網絡技術分析

1.1 5G網絡特點

5G網絡由4G網絡升級而來，是下一代無線網絡系統的簡稱。在大數據時代背景下，社會呈現出顯著的信息化發展特征，移動通信網絡需要實現“萬物物聯”，這樣才能夠滿足新時代對通信的需求。就目前的技術水平而言，“萬物物聯”的實現需要將4G網絡升級為5G網絡。和4G網絡相比，5G網絡在數據傳輸速度方面有極大的提升，還可以支持不同設備的高效通信。基于5G網絡系統，用戶可以在同一基站下完成多個通信設備的通信，如智能手機、智能手環、平板電腦以及健身跟蹤器等。在設備通信水平提升的基礎上，5G網絡可以支持用戶設備端與互聯網服務器以及無線網絡端的有效連接，可以提高無線網絡的使用效率，進行大量數據的傳輸。與此同時，5G網絡還會實現無線資源的最大化利用，可以避免移動通信過程中出現高頻段頻譜資源的應用效率低下問題，有助于通信資源的合理化配置，不僅可以提升數據通信的質量，還能夠減少移動通信的運營成本。

1.2 5G網絡技術特點

ITU（International Telecommunication Union，國際電信聯盟）根據5G網絡的不同業務需求以及應用場景，將5G網絡技術的應用場景劃分為以下三個方面：其一是e MBB（Enhance Mobile Broadband，增強移動寬帶），將現有的移動寬帶業務作為基礎，進一步增強用戶體驗，開展基于5G網絡技術的無線網絡規劃；其二是m MTC（massive Machine Type of Communication，大規模物聯網或海量機器類通信），主要進行6GHz以下低頻段的移動通信分析，更為注重人與物間的交互，將物聯網作為基礎，通過NB-IoT技術的應用，在無線網絡中接入規模較大、成本與能耗偏低的物聯網設備，如環境智能檢測系統、智能家居系統以及智慧城市建設等；其三是URLLC（Ultra-high reliability ultra-low delay communication，超高可靠超低時延通信），包括對網絡時延要求相對較高，或者具備較強應用可靠性的網絡場景，常用于機動車自動駕駛或者工業生產控制中，比如遠程工業控制或者車聯網等業務，該場景可以有效提高通信業務的安全性與精密度。

就目前的技術水平而言，5G網絡技術的應用要點在于用戶的業務體驗需求。一般來說，不同地區的用戶會產生不同的體驗感。對于小區用戶來說，中線附近的用戶和邊緣區域的用戶有不同的體驗感；處于移動狀態的用戶和處于靜止狀態的用戶體驗感有所不同；密集區域和廣闊區域的用戶體驗感有所不同。因此，在進行無線網絡規劃的過程中，通信企業需要根據用戶的不同體驗需求，有針對性地開展無線網絡規劃，通過精細化的網絡規劃，實現5G網絡技術的有效應用。

2.5G無線網絡規劃探析

2.1 明確5G網絡技術對無線網絡規劃的影響

在5G網絡技術投入使用，并接入現有的網絡架構進行網絡重構之后，將會對無線網絡規劃造成一定的影響，主要會對無線接入網設備的運行狀態造成影響，為了保障5G網絡技術和無線網絡的有效融合，技術人員需要將傳統的無線接入網BBU（Building Base-band Unit，室內基帶處理單元）和CU/DU進行整合，從而使RRU（Radio Remote Unit，遠端射頻模塊）和無線網絡天線進行有效整合，逐漸形成AAU一體化模式，實現5G無線接入網的信息化發展，有助于5G無線網絡系統智能化與專業化發展。因此，在進行無線網絡規劃的過程中，傳統的無線網絡規劃思路與方案以及無線網絡的運維管理體系，并不適用于5G無線網絡。這就要求技術人員按照5G接入網架構的特征以及無線網絡規劃的實際需求，有針對性地完成無線網絡的布局。

2.2 加強5G網絡技術與關鍵技術的集成

通過上述分析可知，基于“萬物物聯”的要求，5G網絡技術的應用場景更為豐富、數據傳輸速度更快、用戶體驗性更強。5G網絡技術將會呈現出低時延高可靠性、低成本高傳輸速率等特征，進一步明確5G網絡技術的發展方向。在5G網絡技術國際標準越來越完善的的當下，技術人員需要在5G網絡技術建設中，集成多種關鍵技術，保障無線網絡規劃的有效性。具體而言，技術人員可以將5G網絡技術與如下技術進行集成。

新型空口技術，新型空口技術主要用于提升頻譜效率，常見的新型空口技術包括大規模MIMO技術（多輸入多輸出系統）以及5G低頻新空口技術等多個關鍵技術。其中，大規模MIMO技術可以有效改善移動通信的質量，形成數量較多的天線陣列，通過大量天線完成用戶設備信號的傳輸，可以有效避免同信道傳輸的干擾問題，有助于通信系統頻譜效率的提升以及通信質量的保障；5G低頻新空口技術可以有效拓展5G網絡技術的覆蓋范圍，實現無線網絡的連續廣覆蓋，滿足5G網絡技術的低時延高可靠特征需求。以連續廣覆蓋應用場景為例，技術人員可以通過5G低頻新空口技術的應用，在6GHz以下的低頻段完成高校的數據傳輸，確保用戶體驗速率超過100Mbit/s。另外，5G低頻新空口技術還可以實現C/U分離（轉控分離），以此解決傳統移動通信網絡中存在的運維難度較大以及BRAS資源利用率偏低等問題，有助于基站控制水平的提升，保障無線網絡規劃的。

路線與場景技術，路線與場景技術和5G網絡技術的集成，可以有效解決無線組網過程中存在的能耗大與可靠性低等問題。將高頻段頻譜資源為例，在進行這類頻譜資源的傳播過程中，其資源消耗狀況由傳播特征決定。如果技術人員可以在頻譜資源傳播過程中，合理應用高頻通信技術以及終端直連技術，可以充分實現近距離數據傳輸，在保障傳輸效率的同時，降低頻譜資源的損耗。與此同時，在無線網絡規劃中應用高低頻段協作理論，結合干擾識別與干擾控制等關鍵技術，可以有效提升無線網絡的信號容量以及信號傳輸速率，避免無線網絡通信受到外界因素的干擾。

無線網絡架構技術，在無線網絡規劃中，5G無線網絡架構技術的應用可以有效提升無線網絡的通信質量，確保無線網絡滿足上述三種場景的性能需求。在無線網絡架構技術的實際應用中，技術人員需要將軟件定義網絡（SDN）以及網絡功能虛擬化（NFV）作為基礎，完成無線網絡架構的重構。在網絡架構重構的過程中，技術人員需要對5G網絡基站的功能進行進一步細化，確保基站中形成控制單元和分布式單元這兩個功能實體。其中，控制單元主要用于非實時無線高層協議中，可以實現無線網絡架構的“云”化；分布式單元主要用于物理層和實時性業務中，可以實現無線網絡架構的專業化，有助于無線網絡架構計算水平的提升。與此同時，軟件定義網絡以及網絡功能虛擬化的應用，實現無線網絡系統端與端資源的科學配置，控制單元和分布式單元可以根據不同場景的需求，進行智能化功能調整。

2.3 根據5G網絡技術的特點開展無線網絡規劃

2.3.1 無線網絡規劃的合理布局

基于5G網絡技術，技術人員在開展無線網絡規劃時，需要根據5G接入網的核心建設模式、特點及其影響因素，嚴格遵循預算規劃與配套先行的原則，結合所在區域的實際通信業務需求，開展5GC-RAN匯聚機房的科學規劃。在此基礎上，因為5G網絡架構的部署質量和部署水平會受到5G頻譜的影響。因此，設計人員需要提高對5G頻譜措施的重視，確保無線網絡規劃具備合理性與科學性。

一般來說，5G頻譜措施主要包括高頻段和低頻段這兩個類別。對于低頻段5G頻譜措施而言，技術人員需要重點處理6GHz以下低頻段存在的問題。本文以低頻段存在的資源不足問題為例，分析低頻段5G頻譜措施的解決方案。技術人員可以通過以下幾種方式解決資源不足問題：（1）增加6GHz以下低頻段的頻譜數量；（2）總結以往的網絡演進經驗，對2G、3G和4G的退頻退網進行分析，提高對零散頻段頻率重耕的重視；（3）根據5G系統存在的“空域、碼域與頻域”特征入手，加強5G空口關鍵技術等先進技術的應用，從而提高頻譜的使用效率。

對于高頻段5G頻譜措施而言，技術人員需要加深對高頻段無線傳播需求。以及實際無線傳播狀況的認識，根據“理想異構化網絡”的相關構建標準規范，進行無線網絡基站的選擇，保障基站選址的科學性與合理性。與此同時，技術人員需要根據不同的5G網絡應用場景，完成5G組網技術的應用，避免無線網絡受到外界干擾，將網絡干擾降到最低。需要注意的是，在進行無線網絡規劃時，技術人員需要將高頻段組網與低頻段組網進行配合應用，以此提高無線網絡的性能，提高無線網絡的上行覆蓋能力，為用戶提供更為優質的無線網絡服務。

2.3.2 5G接入無線網絡的試點

在進行無線網絡規劃的過程中，技術人員可以在城市開展試點工作，進一步加深對5G網絡技術以及5G組網技術的認識，在保障“雙網融合”的基礎上，明確5G網絡架構的合理部署，引進先進的5G網絡架構設計方法。再結合試點的經驗，將用戶的通信需求與接入網業務性能作為目標，進一步完善無線網絡規劃方案，為用戶提供更為優質的5G網絡服務。

3.5G網絡技術發展前景分析

5G網絡技術的出現可以有效提升移動通信的質量、速率與可靠性，還可以降低移動通信的運營成本與能源損耗，具有良好的發展前景。在未來的發展中，技術人員在進行5G網絡技術研發與無線網絡規劃的過程中，需要注意以下幾點，實現5G網絡技術的可持續發展，通過5G無線網絡規劃，為用戶提供更為優質的移動通信服務。

3.1 SDN與NFV的拓展應用

通過上述分析可知，SDN與NFV的應用可以提高5G無線網絡架構的科學性與合理性。在未來的發展中，技術人員需要繼續拓展軟件定義網絡以及網絡功能虛擬化的應用，避免傳統移動通信技術中存在的不足對5G無線網絡造成不利影響。軟件定義網絡技術的應用，可以通過虛擬網絡技術對移動通信運營商的網絡進行優化，主要優化內容為通信網絡節點的功能，實現無線網絡的智能編排，有助于無線網絡硬件標準的提升。

3.2 加強網絡能力深度

5G網絡技術的應用目標為用戶體驗，技術人員需要將用戶對移動通信的需求作為研發重點。在此基礎上，技術人員需要注重網絡信息共享，加強人與物的交互水平。但是就目前的技術水平而言，無線網絡僅有部分開放，交互程度相對較低。這就要求技術人員加強5G網絡技術的研發與應用，加強無線網絡的交互水平，實現信息資源的共享，提高移動通信服務水平。與此同時，在5G網絡技術的支持下，無線網絡可以根據用戶的需求，提供定制網絡資源，充分發揮出5G網絡技術提升用戶體驗的作用，實現通信技術的可持續發展。

3.3 動態網絡切片的出現

技術人員可以通過網絡能力深度的加強，為用戶提供定制網絡資源，實現用戶體驗提升的目標。但是僅通過5G網絡技術，難以實現這一目標，技術人員需要將在5G網絡技術中添加動態切片的功能，在不同通信場景的支持下，通過動態切片進行用戶多樣化通信業務需求的匹配，將其匹配為單獨的網絡切片，從而提高網絡資源的控制效果，實現網絡資源的最大化利用。在通信業務需求匹配的過程中，動態網絡切片技術會對網絡進行虛擬分割，從而形成一定數量的網絡切片，并對網絡切片進行智能編排，重新組成完成的網絡架構，在用戶的不同通信業務需求下，對網絡架構采取相應的管理手段。使5G網絡技術根據用戶的業務需求匹配相應的網絡資源，在網絡資源合理配置的基礎上，實現用戶體驗提升的目標，促進通信網絡的可持續發展。

4.結論

綜上所述，5G網絡技術是世界各國關注的重點，對其研究有助于我國通信技術水平的提升。通過本文的分析可知，基于5G網絡技術的特點，技術人員在進行無線網絡規劃時，需要注重5G網絡技術與其他關鍵技術的集成，并注重SDN與NFV的拓展應用、進一步加強網絡能力深度，合理應用動態網絡切片，實現5G無線網絡的有效規劃，提高移動通信的速率與可靠性，促進移動通信行業的可持續發展，促進社會的信息化發展。希望本文的分析可以為相關研究提供理論參考。