5G網絡技術特點分析及無線網絡規劃思考

陳為賢

【摘 ?要】在當代這個信息高速流通的背景下，通信技術有著非常重要的作用，在人們日常生活中占據不可替代的作用。目前，第五代移動通信，即5G，已成為了全球通信領域的研發重點、熱點，將是未來移動通信技術發展的一大新趨勢。但是，總的來說，目前5G技術還未完全成熟，還有很多細節尚未完善，還無法做到實際的推廣。因此，本文對5G網絡的關鍵技術，以及對其無線網絡規劃進行一定的分析，這對5G通信技術的完善有著積極的意義。

【關鍵詞】5G;無線通信;關鍵技術;網絡規劃

伴隨著移動通信網絡的發展，我國已經經歷了2G、3G、4G，目前正在大力研發5G相關工作，立志于占據技術制高點。包括5G的應用業務、其傳輸頻率、組網技術、評估測試驗證技術、知識產權等各個方面皆有研究。隨著5G通信技術的不斷研發，必將給用戶帶更好的網絡體驗。

一、5G網絡通信系統的關鍵技術

（一）大規模MIMO技術

經過多年的實踐，現在大多都是無線通信系統，都是采用多天線技術，通過實踐的檢驗，可知，多天線技術可以大幅度地提高通信系統的頻譜效率。而MIMO信道數量的增加，和收發信號所用的天線數量，具有一定的近似相關關系。因此，5G網絡通信，通常也會設置多種數量的天線。但是，一般來說，天線的增多，會造成系統空間的壓縮，導致系統的基礎性的功能得不到保證。雖說如此，大規模的MIMO技術還是具有很大的優勢的，基于OFDMA的波束賦形，可以讓多個用戶，都能在同一頻率內的通信保證信息暢通。而且，也能很好地解決小規模數量基站下的高頻譜信息傳輸。另外，該技術下的抗干擾能力也更加強，從而可以適應一些惡劣網絡環境，能夠依然保持數據傳輸。5G網絡通信采用了該技術，便能通過天線數量的增加，達到對多個獨立空間數據流的支持，大大提高頻譜的效率，這也為5G系統的速率、容量需求提供了保障。

（二）全雙工技術

全雙工技術，是一種使得信息的同時傳輸、同頻率傳輸的通信技術。該技術在一定程度上，可以大大地的提高頻率的利用率，從而達到多頻率的信息傳輸，能夠有效改變了傳統通信系統無法實現的同頻率，以及雙向傳輸的技術難題，因此，全雙工技術也是5G網絡通信技術中研究的一個重點。5G通信系統采用該技術，可以讓無線頻譜資源得到更好的利用。目前，5G通信系統所產生的自干擾的現象依然顯著存在，這是5G網絡通信技術發展中的一個瓶頸。而全雙工技術，能夠有效地解決該問題，能夠讓信號自干擾的問題，通過“相互抵消”的方式來進行解決。

（三）NB-IOT技術

5G面向不同需求用戶，比如高速率大帶寬的實時傳輸，耗能自然相對大，這也是目前通信業發展中的一大挑戰。雖然，目前網絡通信所消耗的能源也不是很多，但是卻在不斷地增長中。這在4G通信普及的時候，也開始大幅度地上升了，一旦5G通信網絡系統真的實踐推廣起來，那就損耗更大的能量，這是全球都面臨著的一個嚴峻的考驗。而NB技術正好是為解決能耗問題而研發的節能關鍵技術，能有效解決通信網絡系統中，信息傳輸過程中的能量消耗問題。該技術具有低功耗、低成本、大覆蓋、大連接的優勢，可以有效克服目前物聯網技碎片化、產業碎片化、應用碎片化的問題。NB技術成為了芯片、模組、系統和平臺的產業鏈。但目前來看，NB-IOT還需要解決產業于生態成熟構建以及性能升級的問題。

（四）超密集組網技術

采用超密集組網技術，能夠有效實現通信頻率資源的利用率，進一步提高基站的部署密度。但目前，該技術未能得到廣泛的應用，主要體現在在部署成本、站址資源、干擾等方面上。但該技術一旦在5G網絡通信網絡中采用，能夠實現通信容量以百倍級的提高。因此，在超密集組網技術的研發中，其研究方向主要是小區虛擬化技術、干擾管理與抑制、回傳與接回聯合設計等方面，才能在5G通信網絡中獲得良好的應用。

（五）新型多址技術

采用新型多址技術，可以有效實現免調度傳輸，使得信令開銷降低，接入時延大幅縮短，從而降低通信終端的功耗。同時，還能夠進行空/時/頻/碼域的疊加傳輸，在多個應用場景下，都能大幅度地提高系統頻譜效率。目前，5G新型多址技術方案，包括有多用戶共享接入（MUSA）、非正交多址（NOMA）、圖樣分割多址（PDMA）、稀疏碼分多址（SCMA）技術等。

（六）全頻譜接入技術

該技術主要是對不同類型的移動通信頻譜資源進行利用以及開發，從而實現通信系統容量的擴大，和數據傳輸的速率。通常，5G通信優選頻段以信道傳播特性較好的6GHz以下頻段為主，使得其更加具有豐富的空閑頻譜資源6GHz～100GHz高頻段。

二、5G無線網絡的規劃

（一）傳輸網規劃

5G無線網絡往扁平化發展，這樣能避免運營商過分依賴廠家，同時還可以降低光纖資源的投入、占用率，降低各種設備的維護成本。因此沒在進行網絡結構層次時，要逐步實施，首先要將OTN的優勢充分進行利用，比如其承載顆粒大，容量易擴展，后續再慢慢轉移到PTN網絡結構上來，這樣便能夠提高PTN網絡帶寬，減少網絡層次架構。

（二）CU-DU架構規劃

5G通信網絡不同于4G，其是由CU、DU和AAU三級結構來組成的，其把BBU拆成變為了CU和DU，一方面CU放在云端，而DU便能夠部署在遠端，從而實現中心化管控。而所對應的承載網也分為三級，首先是核心網，從省網下沉到城域網，由原先的EPC拆分成NewCore、MEC，前者云化布局主要在城域核心的大型數據中心，后者則位置更低的中小型數據中心。

目前來說，解決5G前傳承載有三種方案，包括光纖直連、無源WDM以及有源WDM/OTN方案。光纖直連，主要是BBU與每個AAU的端口進行“點到點”的組網，會占有較多的光纖資源;無源WDM，主要是利用一根光纖來提供多個AAU到DU的連接;而有源WDM/OTN方案，主要是通過OTN來進行管理以及保護，從而保障其質量。

（三）5G站點網絡規劃

由于5G的工作頻段比較高，基站覆蓋半徑比較小，因此在進行網絡規劃時，要注重與城市場景的深度結合。

首先，對于城市重大的基礎設施，由于這是社會發展、人們生活、城市安全運轉的基本保障。所以5G網絡規劃要緊跟城市規劃設施建設的腳步，要進行遠期需求的考慮，與其他的信息通信設施進行共建共享，環境和諧。

同時，對于新建住宅小區及商住樓，由于5G基站的頻率比較高，而其覆蓋的范圍比較小，這樣便很難保障全小區的優質的網絡覆蓋的質量。因此，在建設網絡中，應該要大量使用的小基站，這中基站體積比較小，方案簡單，又能有效滿足密集組網的需求。在規劃中，要保障不破壞建筑原有風貌，又能實現5G網絡的優質覆蓋。

另外，在城市街區、廣場這些地區，在進行5G網絡規劃時，不單止要考慮到現有網絡站址，還要的考慮新建站址，這一直以來都是網絡規劃的難題。因此與社會公共資源的共建共享，也是5G網絡進行規劃的重點。網絡規劃要以最大化利用為原則，要綜合考慮其在城市規劃中的功能，整合各種信息資源、設施功能等，從而進一步提高社會的經濟效益。

參考文獻：

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（作者單位：中國移動通信集團廣西有限公司南寧分公司）