淺談中國聯通5G網絡部署面臨的挑戰(zhàn)及策略

董波

摘 要：在2020年，中國將推出5G商用服務，但是根據公布的5G頻譜規(guī)劃，從頻譜效能的角度來說，短時間內要滿足5G新功 能、新場景需求，以及獨立組網，難度系數是非常大的。中國各大通信運營商怎樣才能快速建成5G網絡，這是需要進行重點討論的問題。本文將5G所要遭受的挑戰(zhàn)以及新特征，作為出發(fā)點，對聯通非獨立組網和獨立組網的劣勢以及優(yōu)勢進行闡述，論證短時間內進行中高頻混合組網、5G技術4G化、頻率資源重耕的可行性，然后指出聯通5G網絡的挑戰(zhàn)和策略。

關鍵詞：網絡部署；挑戰(zhàn)；5G網絡

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）18-0031-02

2017年11月9日，工信部發(fā)布了中頻段內使用5G系統的應用規(guī)劃方案，中國變成世界上最先發(fā)布在中頻段內使用5G系統頻率使用規(guī)劃的國家。2018年3月2日，工信部進行了2018年中國無線電管理工作的要點，重點對無線電頻率的規(guī)劃建設和對5G系統頻率的計劃進程進行加快，對中頻段無線電設備的射頻技術指標進行制定，無線電頻率的應用許可工作要認真完成[1]。

1 5G帶來的挑戰(zhàn)

作為一個互聯網與大數據的時代，新應用以及新業(yè)務對通信網絡的要求更加嚴格，推動通信技術從4G向5G邁進。未來通信發(fā)展的主要動力就在于互聯網以及移動互聯網，這兩個給5G創(chuàng)造了美好的未來。未來移動互聯網的發(fā)展會使得以后的移動流量有上千倍的增長，對移動產業(yè)以及通信技術的變革，起到了促進的作用。物聯網對移動通信的服務區(qū)域進行了拓展，從人與人之間的通信蔓延到物與物之間和人與物之間。智能互聯使通信技術朝著更加寬廣的領域和行業(yè)進行滲透。按照不同的應用場景以及業(yè)務需要，ITU對5G的應用場景進行了定義：uRLLC——超可靠低時延類通信，mMTC——大規(guī)模機器類通信，eMBB——增強移動寬帶。在這之中，eMBB場景是基于已經存在的業(yè)務場景上，將重點放在2020年及以后的互聯網需求上，對大寬帶以及高體驗速率的接入能力進行供給，對用戶體驗等進行提升。mMTC為互聯網的應用場景，低能耗、低成本、大規(guī)模物聯網設備的管理和接入，總的來說有環(huán)境監(jiān)測、智能停車、智能農業(yè)、智慧城市、智慧家居等，將數據和傳感收集為目的的應用場景。uRLLC面對的主要是及時性、可靠性和要求極高的應用場景，比如遠程醫(yī)療、遠程工業(yè)控制、車聯網等行業(yè)性質比較垂直的應用場景。

面臨5G高性能、高效率和高體驗要求，還有萬物互聯的美好愿望，5G要滿足各類的場景覆蓋需求，提升用戶體驗速率，降低單位比特成本等等。另外，5G需要高效的運營維護和靈活的網絡部署，對成本效率、節(jié)能效率和頻譜效率等進行大幅度的提升，保證通信網絡的未來發(fā)展。

進行5G的網絡部署，首先要考慮的就是網絡的移動性連接、深度覆蓋與廣度覆蓋等要求。目前中頻5G對于網絡覆蓋的要求，已經很難滿足，尤其是室內的深度覆蓋要求，5G網絡的無縫覆蓋暫時無法滿足。5G新頻譜也因為其不確定性，使5G網絡部署的難度加大。如何利用現有的頻率資源，提升運營商2G/3G/4G中低頻率的使用情況，也造成未來5G網絡部署的不確定性加大。移動通信的發(fā)展必須要靠終端產業(yè)鏈去進行推動，同步發(fā)展5G終端，才能提供相應的用戶體驗及網絡。

2 5G技術演進路線和關鍵技術

現如今5G的需求與意愿已經大致明確，技術與概念的路線已經漸漸明朗，進行國際標準的制定工作也在繼續(xù)推進，5G關鍵技術也在發(fā)展和研究的進程當中。對5G網絡的平滑演進、技術發(fā)展趨勢、技術需求與應用場景等進行整體的思考。

5G低頻新空口技術可用于低時延高可靠、低功耗大連接、熱點高容量以及連續(xù)廣覆蓋等場景，可以對先進編碼調制、新型多載波、新型多址、大規(guī)模天線等進行有效的整合，致力于優(yōu)化5G技術框架。連續(xù)廣覆蓋中，低頻新空口在6GHz以下信道良好傳播的特點，經過對頻譜效率的提升，可以將用戶體驗速率增加到100Mbit/s。另外，進一步強化宏基站控制面，分離C/U，有效提升小站的控制。在熱點高容量場景中，可以通過對頻率帶寬進行增加、對系統頻譜效率進行提升、對小區(qū)的部署密度進行增加等手段，對該場景的流量密度與傳輸速率需求進行滿足。

高頻新空口，使用超大寬帶的傳輸速率滿足覆蓋需求。同時高頻段覆蓋信號指向性強，范圍不大，經過密集的部署就能有非常高的流量密度。4G演進空口，在LTE/LTE-Advanced的技術框架的基礎上，優(yōu)化多址接入、多天線和幀結構?；谄交葸M，對5G連接密度、流量密度、時延、速率等要求進行滿足。然后，4G演進空口應該可以跟5G新空口緊密合作，可以進行雙連接服務。

5G的應用盛況空前，5G場景的多樣化具有性能指標的差異化特點。所以，5G空口要具備應變能力以及靈活性。一個統一的5G空口應可以解決全部問題，對各種業(yè)務進行靈活匹配，從而實現低成本和標準化，5G的推進組提議將可配置和靈活的5G技術框架統一，根據不同場景的要求，進行參數的配置以及關鍵技術的優(yōu)化。

3 中國聯通5G網絡部署方法探索

聯通為了將5G在2020年全面商用的目標實現，提出使用小步跑的辦法，立足網絡本身，對5G網絡的部署，分步驟、有計劃地進行實施。

3.1 一加兩減，保證5G部署

中國聯通準備在2019年讓2G全面退網，重耕900M頻率，對900M打底網進行實現，城市區(qū)域的主力配置考慮GLN，農村的主力配置考慮GULN，可以分步進行：

首先，在資源為6MHz帶寬時，對N900，優(yōu)先滿足其連續(xù)覆蓋，根據價值較高的區(qū)域，對自身的情況進行結合，疊加部署L900、U900和G900。

其次，帶寬為11MHz時，逐漸進行加密保證目標區(qū)域的L900連續(xù)覆蓋，使2G進行退網，進行區(qū)域的拓展。最少確保5MHz L900，U900和G900根據需要對其能力進行保留。價值較高的城區(qū)，可進行10MHz L900的網絡部署，對自身情況進行結合，疊加NB、U和G。

但要對以下風險進行規(guī)避：

第一，L900的終端滲透率太差，以及不成熟的NB產業(yè)鏈。

第二，900M頻率外部的干擾越加嚴重。

第三，較多的重耕方法，比較繁復。

在實際的部署中，有些問題要進行密切的關注，如對3G的減容。按照業(yè)務密度的不同，城市減至雙載波，農村在原則上減至單載波，升級現網至異頻組網，使4G的網絡能力得到提升。

把20MHz的2100M騰出給LTE，形成4G的第二頻點。然后將5MHz和10MHz的1800頻率資源給4G，把LTE做好做大，將LTE的網絡服務能力進行持續(xù)的提升，為4G網絡5G化創(chuàng)造條件。

3.2 接入網改造

根據5G切片化、低時延、大帶寬的需求，聯通要改造現有的接入網，將低時延轉發(fā)、SR源路由、FLEXO/FIEXE等技術適時地引入，或為分組增強型OTN承載方案，為5G網絡部署進行承載支撐。

3.3 4G網絡5G化，構建4.5G網絡

由于5G網絡頻譜高，深度覆蓋能力差，短時間內使用中高頻組網的時限和成本，都無法滿足5G商用的需求，而且聯通LTE頻譜存量多，可進行5G技術4G化，進行技術的持續(xù)演進，這樣部署5G網絡可提升聯通的市場競爭力。

經過2.1G（20MHz）+1.8G（10MHz）+1.8G（20MHz）的三載波聚合，進行4T4R和256QAM技術的高階調制，在2019年之前完成對4G/5G網絡的改造。

3.4 5G網絡NSA到SA的演進

2018年至2019年，即5G剛開始的時候，可以對舊現網進行改造，對5G快速的部署，滿足eMBB的要求，語音支持CSFB，解決初期的語音需求問題，可以進行4G和5G雙連接，確保良好體驗[3]。

2020年以后，5G網絡實現獨立組網，可以支持三大應用場景，可以接入更多的業(yè)務，實現八大關鍵技術的能力，可以滿足網絡切片以及更低時延等功能。如圖1所示。

3.5 中國聯通5G引入3.5G及更高頻后的目標架構

為了解決5G網絡的移動性、連接性需求與連續(xù)覆蓋問題，急需進行高低頻混合組網。5G時代，常態(tài)站點方式是小站部署，5G宏站低頻組網，滿足網絡移動性、連接性覆蓋需求；在進行網絡部署時，熱點覆蓋可大量使用微站和燈桿站等儲備站點資源，在進行網絡部署時，中國聯通可以對利用市政燈桿以及自身的傳輸電線桿來對小站進行建設，也是一種經濟有效的方法。

4 結語

近年內，5G會引起人們的普遍關注，用戶以及業(yè)內期盼5G的同時，也給運營商進行5G的網絡部署帶來的諸多挑戰(zhàn)。雖然行業(yè)內SA組網是公認的最好的組網模式，但是現在來說，由于5G頻譜處于中高頻，它的這一特征造成了無法在短時間內建設一張優(yōu)質的3.5G網絡。中國的各大運營商，尤其是聯通，擁有黃金價值的中低頻段，從頻率帶寬到頻譜特性，都為5G網絡商用獨辟蹊徑。針對進行5G網絡部署出現的問題，結合中國聯通的資源儲備以及實際架構，在5G網絡建設初期，采用5G技術4G化，進行中高頻混合組網，可以使聯通快速經濟的建設5G網絡，是提高投入和產出比的有效措施。等到確定5G頻譜的分配方案及相關技術標準成熟以后，就可以快速滿足5G網絡的八大關鍵能力和三大場景需求，該方案是提升聯通的競爭力有效措施。

參考文獻

[1]李治國.中國聯通5G網絡部署面臨的挑戰(zhàn)和策略[J].移動通信，2018，（4）：30-35.

[2]王祖陽，楊傳祥，張進，等.5G無線網技術特征及部署應對策略分析[J].電信科學，2018，（s1）：9-16.

[3]于黎明，趙峰.中國聯通5G無線網演進策略研究[J].移動通信，2017，（18）：54-59.