5G技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的應(yīng)用

毛彬

摘要：本文首先闡述了5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的必然性，然后介紹了5G應(yīng)該具有的特點(diǎn)，最后分析了5G無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中應(yīng)該注意的幾種技術(shù)

[關(guān)鍵詞]5G特點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

15G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的必然性

近些年，移動(dòng)通信行業(yè)取得了飛速的發(fā)展。從上世紀(jì)九十年代至2008年，第二代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過了十幾年的發(fā)展，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的客戶量已經(jīng)發(fā)展到三億，給中國移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)奠定了龐大的用戶基礎(chǔ)。2008年起，第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)開始商用，3G業(yè)務(wù)在數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，上引入了更寬的帶寬和更快的傳輸速率，經(jīng)過了六年的發(fā)展，為第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)百兆帶寬業(yè)務(wù)打下了良好的基礎(chǔ)。2013年底，第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)開始商用，第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)在第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)上引入了TDD和FDD兩種工作制式并且把無線局域網(wǎng)結(jié)合到一起，傳輸速率最高可以達(dá)到100MHz/s。

4G網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過了五年多的發(fā)展，發(fā)展至今天已經(jīng)達(dá)到一個(gè)頂峰，用戶群基礎(chǔ)龐大，用戶業(yè)務(wù)需求量日益增長。為了更好的提升用戶的體驗(yàn)感，也為了順應(yīng)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的潮流，第五.代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的商用迫在眉睫。當(dāng)下正是處于第四代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)向第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)過渡的關(guān)鍵時(shí)期，移動(dòng)等國內(nèi)運(yùn)營商已經(jīng)在國內(nèi)多個(gè)城市進(jìn)行5G業(yè)務(wù)的試點(diǎn)運(yùn)行，高通和國內(nèi)華為海思等通信公司都已經(jīng)做出了適用于5G的移動(dòng)終端芯片，國內(nèi)手機(jī)制造商也都發(fā)布了基于5G的手機(jī)。

時(shí)至今日，5G網(wǎng)絡(luò)的全面部署已經(jīng)不再遙遠(yuǎn)，為了能更好的發(fā)揮5G網(wǎng)絡(luò)的性能、節(jié)省5G部署的成本，應(yīng)該在部署5G網(wǎng)絡(luò)之前，基于4G網(wǎng)絡(luò)的一些經(jīng)驗(yàn)和參數(shù)值以及5G網(wǎng)絡(luò)自身的特點(diǎn)和需求提前做好5G網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和優(yōu)化。.

25G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具備的特點(diǎn)

第四代移動(dòng)通信發(fā)展至今，遇到了一些帶寬受限和速率受限的瓶頸，因此不能滿足各領(lǐng)域的日益增長的業(yè)務(wù)需求，第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)作為第四代移動(dòng)通信的升級版，要更好的解決這些問題。

5G時(shí)代必然要實(shí)現(xiàn)的一個(gè)目標(biāo)是萬物互聯(lián)，不同于現(xiàn)網(wǎng)的多元設(shè)備接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，5G時(shí)代的萬物互聯(lián)不會(huì)像現(xiàn)網(wǎng)一樣依賴物聯(lián)網(wǎng)，而是要以更快的數(shù)據(jù)傳輸速率實(shí)時(shí)的控制更多元的設(shè)備。

要滿足萬物互聯(lián)，5G網(wǎng)絡(luò)必須要具有超高速的數(shù)據(jù)傳輸特點(diǎn)，以車聯(lián)網(wǎng)為例，自動(dòng)駕駛這項(xiàng)業(yè)務(wù)若想普及商用，就必須滿足安全性和可靠性，在車輛高速行駛的過程中，把行駛路況通過5G網(wǎng)絡(luò)傳輸給車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器，車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器對路況進(jìn)行分析，把車輛下一步應(yīng)該進(jìn)行的操作以信號的的形式傳達(dá)給車輛終端，進(jìn)而車輛進(jìn)行下一步的安全操作。在車輛高速行駛的過程中，上述整個(gè)流程應(yīng)該在極短的時(shí)間內(nèi)完成，否則安全系數(shù)就不達(dá)標(biāo)，為了滿足這些超大內(nèi)存數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)男枨?，就必須保證5G網(wǎng)絡(luò)具有超高速的傳輸速率，同時(shí)需要很大的占用帶寬來支撐起這么快的傳輸速率。

5G網(wǎng)絡(luò)還應(yīng)該具有很強(qiáng)的覆蓋能力，覆蓋能力是網(wǎng)絡(luò)性能評價(jià)的關(guān)鍵指標(biāo)之一，只有覆蓋范圍廣，用戶才能獲得良好的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)感。要做到5G網(wǎng)絡(luò)的全覆蓋就需要結(jié)合4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的基站部署情況和5G基站設(shè)計(jì)中用到的天線技術(shù)，對5G基站部署做出完美的規(guī)劃。

此外為了滿足5G超高速的傳輸速率需求，還需要采用更高級的調(diào)制技術(shù)等，提高頻譜資源的利用率，在有限的頻譜資源下，進(jìn)一步提升優(yōu)化頻譜資源利用方式，進(jìn)而降低5G網(wǎng)絡(luò)部署的成本提高5G網(wǎng)絡(luò)的性價(jià)比。

為了滿足第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸速率和信道容量的大大增加，信號傳輸時(shí)所需的帶寬也需要大大增加，在5G時(shí)代必將是一個(gè)大帶寬和超寬帶的時(shí)代。

35G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃策略

3.14G與5G融合的5G網(wǎng)絡(luò)部署初期規(guī)劃

為了降低5G網(wǎng)絡(luò)部署的成本，同時(shí)也為了更平滑的實(shí)現(xiàn)4G向5G網(wǎng)絡(luò)的過渡，在5G業(yè)務(wù)商用的初期，必然會(huì)存在著一個(gè)4G網(wǎng)絡(luò)和5G網(wǎng)絡(luò)并存的時(shí)期。這個(gè)兩網(wǎng)并存時(shí)期，4G的LTE網(wǎng)絡(luò)為了避免某些業(yè)務(wù)隨著5G的部署出現(xiàn)空白期會(huì)占據(jù)著主導(dǎo)地位，比如語音業(yè)務(wù)和多種已經(jīng)成熟的4G關(guān)鍵技術(shù)。

語音業(yè)務(wù)方面，4G網(wǎng)絡(luò)采用的是VOLTE的語音承載方式，這種制式通過接入IMS提供了高清的語音傳輸質(zhì)量。結(jié)合3G網(wǎng)絡(luò)向4G網(wǎng)絡(luò)在語音業(yè)務(wù)承載方式上的過渡，采用了電路域回落技術(shù)和SVLTE技術(shù)，經(jīng)過多年的演進(jìn)和不斷的技術(shù)革新才到了提供高清語音業(yè)務(wù)的VOLTE語音承載方式。5G網(wǎng)絡(luò)部署的時(shí)候，可以在部署初期采用4G網(wǎng)絡(luò)和5G網(wǎng)絡(luò)融合的方式，避免第五代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)部署初期的語音業(yè)務(wù)缺少?，F(xiàn)階段提出的5G語音業(yè)務(wù)是參考的4G網(wǎng)絡(luò)中的電路域回落技術(shù)，

5G建設(shè)初期，5G網(wǎng)絡(luò)不提供語音業(yè)務(wù)，當(dāng)移動(dòng)終端設(shè)備需要接入語音業(yè)務(wù)時(shí)，就回落到4G網(wǎng)絡(luò)，上，由4G網(wǎng)絡(luò)的VOLTE制式進(jìn)行語音信號的接入業(yè)務(wù)。移動(dòng)終端設(shè)備在語音業(yè)務(wù)完成之后再次升會(huì)5G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)葮I(yè)務(wù)。這種演進(jìn)分組系統(tǒng)回落的方式，合理的利用了第四代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)廣泛的基站部署，充分利用4G網(wǎng)絡(luò)的資源進(jìn)行5G語音業(yè)務(wù)，作為一個(gè)過渡的語音業(yè)務(wù)承載方式為5G網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展和部署提供了一個(gè)較好的思路。5G網(wǎng)絡(luò)在接入語音業(yè)務(wù)時(shí)回落到4G的VOLTE語音業(yè)務(wù)承載方式上。5G網(wǎng)絡(luò)部署的中后期，逐步引進(jìn)新的語音業(yè)務(wù)方式，從而實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的不斷優(yōu)化升級。

在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)用的關(guān)機(jī)技術(shù)方面，在5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過程中應(yīng)該把4G網(wǎng)絡(luò)中用的關(guān)鍵技術(shù)用到5G中，并且根據(jù)5G網(wǎng)絡(luò)部署的實(shí)際情況，慢慢的推進(jìn)新的關(guān)鍵技術(shù)的革新。以多發(fā)多收的MIMO技術(shù)為例，在5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，應(yīng)該把多發(fā)多收的MIMO技術(shù)考慮進(jìn)5G基站建設(shè)中，結(jié)合4G的MIMO技術(shù)完成5G初期的小區(qū)覆蓋，避免出現(xiàn)覆蓋缺失的情況。在5G逐漸演進(jìn)的過程中，根據(jù)需求和技術(shù)研究的進(jìn)展環(huán)境，不斷對關(guān)鍵技術(shù)推陳出新，如多發(fā)多收的MIMO技術(shù)向3D-MIMO技術(shù)方向演進(jìn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)基站的天線從二維信號分析轉(zhuǎn)變?yōu)槿S信號分析，大大的提升傳輸速率和傳輸可靠性。

3.25G網(wǎng)絡(luò)試點(diǎn)規(guī)劃

在5G網(wǎng)絡(luò)部署初期，即使已經(jīng)第四代移動(dòng)通信進(jìn)行了5G網(wǎng)絡(luò)的部署規(guī)劃和優(yōu)化，新一代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的推行也必然會(huì)遇到很多的問題。為了解決這個(gè)問題，5G網(wǎng)絡(luò)的試點(diǎn)運(yùn)行必不可少?，F(xiàn)網(wǎng)下，國內(nèi)各大運(yùn)營商已經(jīng)在各主要城市和人口和業(yè)務(wù)密集區(qū)域展開了試點(diǎn)。2019年的兩會(huì)就是5G網(wǎng)絡(luò)的全面支持，很明顯這次5G網(wǎng)絡(luò)試運(yùn)行取得了圓滿的成功，為5G網(wǎng)絡(luò)的推廣奠定了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

通過提前的試點(diǎn)規(guī)劃，可以提前分析出5G網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)網(wǎng)之間存在的沖突，通過對這些沖突進(jìn)行分析，爭取用戶的意見，可以極大的降低真正5G網(wǎng)絡(luò)推廣時(shí)的成本和復(fù)雜度，并且能提高用戶的體驗(yàn)感。

3.35G網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)劃

在5G網(wǎng)絡(luò)部署中，網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積和覆蓋能力直接影響到5G網(wǎng)絡(luò)的性能，因此在5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)要重點(diǎn)分析5G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋問題。在進(jìn)行5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)劃時(shí)，要以4G網(wǎng)絡(luò)基站對小區(qū)的覆蓋能力為參考，依據(jù)4G網(wǎng)絡(luò)小區(qū)邊緣參數(shù)和小區(qū)具體業(yè)務(wù)吞吐量來決定5G網(wǎng)絡(luò)基站的部署。此外，還應(yīng)考慮基站的高度，以及天線采用的技術(shù)和天線的角度，爭取達(dá)到每個(gè)基站的完美覆蓋。最后，還要依據(jù)5G網(wǎng)絡(luò)部署的當(dāng)?shù)丨h(huán)境，針對不同的環(huán)境進(jìn)行鏈路運(yùn)算，計(jì)算出不同環(huán)境下的鏈路損耗。針對不同環(huán)境對網(wǎng)絡(luò)部署進(jìn)行一些改進(jìn)和優(yōu)化，針對郊區(qū)、農(nóng)村這種用戶較少的地區(qū)可以適當(dāng)減少基站部署數(shù)目，針對平原等平坦開闊的地區(qū)可以采用基站的規(guī)則分布，針對高原、城市等地區(qū)可以根據(jù)需求有目的性的部署。

4結(jié)束語

5G網(wǎng)絡(luò)的部署，是一種必然性，唯有在5G網(wǎng)絡(luò)部署之前充分分析，做好5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，才能達(dá)到5G網(wǎng)絡(luò)的最佳性能。本文首先介紹了5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的必然性，然后描述了5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有的幾種特點(diǎn)，最后闡述了幾種5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)。

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