淺談5G/LTE雙連接關鍵技術

摘 要：移動通訊時代的發(fā)展不僅為人們日常生活中的通訊聯(lián)系帶來了很大的方便，同時為移動通信技術的發(fā)展帶來了很大的機遇和挑戰(zhàn)。各大電信供應商為快速搶占市場，針對第五代移動通信技術的研究已經漸趨成熟，其中5G和LTE雙連接技術在3GPP Release12中的表現(xiàn)中尤為突。本文針對5G/LTE雙連接關鍵技術的模擬場景，提出了架構5G/LTE雙連接的關鍵技術。

關鍵詞：5G；LTE；雙連接技術

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）36-0261-02

1 引 言

在這個5G將要來臨的時代，華為主要創(chuàng)始人、總裁任正非曾在巴塞羅那5G國際會議中指出，全球需要建立一個統(tǒng)一的5G規(guī)則，而我們中國將會成為主要的規(guī)則制定國家。在5G和LTE雙連接關鍵技術并為大規(guī)模普及的背景下，如何將其引入到3GPP Release12甚至14中去，決定我國各大通訊運營商能否搶占國家甚至國際5G市場先機，這是各大運營商都需要認真考慮的問題。5G/LTE雙連接關鍵技術一旦引入5G全覆蓋體系中，將會對通訊系統(tǒng)產生巨大的沖擊，并且會優(yōu)化現(xiàn)階段網絡延遲效應以及各種不穩(wěn)定因素，增強網絡的運行性能的同時，提升用戶的使用體驗。

2 5G和雙連接簡介

近期，中國工信部確認，國內三大網絡運營商已獲得5G試驗頻率使用許可批復。同時，早在很久之前，中國信產部就計劃在2019年進行5G的試商用，2020年我國國內將全面普及5G商用服務。

2.1 5G技術發(fā)展現(xiàn)狀

2016年11月德國Mainz召開的全球有關5G技術的科技研討會，對5G的開發(fā)、頻譜技術的研究、5G使用標準的制定、現(xiàn)有的4G技術拓寬到5G技術領域的應用以及5G發(fā)展過程中需要面臨的挑戰(zhàn)展開了長達數(shù)日的討論，并在會議最終確定了5G發(fā)展的主要方向。自此，5G在各個國家的研究與應用被提上日程，同時5G以其超高的移動運輸速率和高穩(wěn)定性、安全性在眾多移動通訊技術中脫穎而出，使其在移動通訊技術開發(fā)領域成為一個較為重要的工作項目。

與此同時，5G運行標準漸趨成熟，其與LTE技術的聯(lián)用也受到人們的廣泛關注。

2.2 5G/LTE雙連接技術簡介

LTE（Long Term Evolution）又稱為通用移動通信技術的長期演技過程，是一種用于手機或者其他無線數(shù)據(jù)終端的電信通訊標準。早在2008年LTE技術就在3GPP（The 3rd Generation Partnership Project）也被稱為第三代合作伙伴計劃中被提出。

LTE作為一種借助新技術和調制方法來提升無線網絡的數(shù)據(jù)分析和處理能力的高端技術，在3GPP Release系列中被廣泛應用，并漸漸成為一種新的網絡體系結構，同時作為一種全球移動通信供應商被廣為研究開發(fā)和運用[1]。

那么為什么要在移動通訊技術的發(fā)展過程中引入5G和LTE雙連接技術呢，主要分為以下幾點：

（1）可以有效緩解宏微上下行不平衡的問題。由于用網熱點地區(qū)的逐漸增多，人們對于網絡的需求逐漸增多，作為主要組網手段的密集組網在網絡的架構過程中被廣泛使用，但是這時就會出現(xiàn)宏微上下行不平衡的問題，使上下行發(fā)送的網絡功率存在微小的差異，正是這種差異導致無線網絡資源在運送的過程中產生損耗。但是，在引入5G/LTE雙連接技術后就可以有效的緩解這一問題，減少網絡資源在運輸過程中的損耗，以保證正常的用戶使用。

（2）可以將多個站點網絡資源進行協(xié)同處理。一般的網絡聯(lián)動技術運用的主要手段沒有辦法將各個站點間的網絡資源進行連接并進行協(xié)同處理，而5G/LTE雙連接技術則可以有效解決這一問題，雙連接技術將宏微之間的連接由非理想回路轉變成理想回路，這樣各個基站點就可以達到網絡資源的共享，同時一旦在網絡資源協(xié)調分配的過程中出現(xiàn)延遲性較高的問題，5G/LTE雙連接技術也可以進行快速的、高效的處理[2]。

3 5G/LTE雙連接模擬場景

在3GPP Release系列技術中，5G/LTE雙連接技術主要可以根據(jù)網絡架構的不同分為兩種模擬場景，一種是5G/LTE同構網絡架構模擬場景，另一種是5G/LTE異構網絡架構模擬場景。

3.1 5G/LTE同構網絡架構模擬場景

如圖1所示，為5G/LTE同構網絡架構模擬場景。根據(jù)圖中顯示，5G/LTE和NR共用一個相同的基站，這種模擬場景就造成了網絡基站的全部資源對NR和5G/LTE進行相同的資源覆蓋，其中網絡基站均為宏站。

3.2 5G/LTE異構網絡架構模擬場景

如圖2所示，為5G/LTE異構網絡架構模擬場景，從圖中可以看到，5G/LTE和NR可以處于相同的網絡基站，也可以處于不同的網絡基站。5G/LTE和NR都可以是宏站，也都可以是小站，或者是其中一者為宏站，另一種為小站。這樣模擬場景所提供的網絡基站資源是多樣化的，同時也是更為合理的[3]。

4 5G/LTE雙連接關鍵技術

針對上述對于5G/LTE雙連接技術的簡介以及對于其模擬場景的運用，下面提出5G/LTE雙連接關鍵技術。

盡管3GPP早在2004年就被提出，其中也包含了一些如何進行雙連接的早期技術的論述，但是在5G/LTE雙連接技術的運用過程中仍有許多關鍵性的技術亟待被突破。

目前5G標準尚未確定，5G核心網絡也處于研發(fā)階段，因此，如果想要快速建設5G無線網絡，可考慮將非標準化的5G無線系統(tǒng)接入LTE核心網，并采用1a雙接模式，就可以快速實現(xiàn)5G與LTE之間的雙連接功能。這種方式既方便快捷，又可降低開發(fā)成本，還能夠避免對LTE無線網絡的臨時性改造。其缺點在于，由于使用LTE核心網，所以5G系統(tǒng)的帶寬可能受到核心網的限制。另外，LTE與5G系統(tǒng)帶寬差異較大時，也還需要深入研究核心網絡分流時用戶的性能特點。因此，在根據(jù)電信運營廠商標準要求建立起5G網絡之后，必須要針對相應的LTE系統(tǒng)進行臨時性的改造，以滿足用網用戶的要求。

同時，LTE雙連接控制面構架的過程中同時存在問題。囿于目前科學技術水平的限制，我國目前對于LTE雙連接控制面的架構并不是太成熟，處于國際頂尖水平的華為公司也僅僅在近期對5G-LTE技術進行了簡單的演示。因此，LTE雙連接控制面的架構是未來5G部署中的關鍵一步。

進行LTE雙連接控制面的架構必須要引入Massive MIMO這種復雜的天線系統(tǒng)。Massive MIMO指的是將基站與無線終端之間的許多通信通道中傳送的信息進行匯集運輸，是一種提高通訊信息傳送速率的高級通訊手段。在引入這種通信手段之后，就可以將網絡架構的控制面與用戶面進行分離，工作于低頻段且覆蓋范圍大的宏小區(qū)主要負責控制面，負責傳送一些控制指令。而工作于高頻段的NR小區(qū)只負責用戶方面，負責傳輸用戶的數(shù)據(jù)流量以及信息。這種架構的方式因為成功引入了Massive MIMO天線系統(tǒng)，使得整個5G/LTE雙連接技術能夠將無線網絡資源進行有效的分配，同時可以保證很高的用戶覆蓋率，即減少了一部分的成本開支和同時又縮短了網絡切換間所需網絡指令延遲的時間，有效的提高了電信運營企業(yè)的經濟效益[4]。

5 結束語

第五代移動通訊技術的發(fā)展必定將會成為當代移動通訊技術發(fā)展的主流導向。因此，怎樣能夠通過有效的科學技術手段來解決5G/LTE雙連接技術中存在的一些關鍵性問題，成為了各大網絡運營商亟待解決的問題。相信通過本文的一些論述，會對5G/LTE雙連接關鍵技術的發(fā)展進行有效的指導。

參考文獻

[1]廖駿杰.5G網絡技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].信息記錄材料，2018，19（10）：6～8.

[2]廖智軍，李振廷，石勝林，曹玉群.LTE/5G雙連接關鍵技術[J].移動通信，2018，42（03）：21～26.

[3]馬 玥，范 斌.雙連接技術與應用淺析[J].郵電設計技術，2016（12）：50～53.

[4]孟穎濤.5G與LTE雙連接技術架構的選擇[A].TD產業(yè)聯(lián)盟、《移動通信》雜志社.面向5G的LTE網絡創(chuàng)新研討會（2016）論文集[C].TD產業(yè)聯(lián)盟、《移動通信》雜志社：中國電子科技集團公司第七研究所《移動通信》雜志社，2016：5.

收稿日期：2018-11-14