5G無線網(wǎng)規(guī)劃部署的若干關(guān)鍵問題

摘要：在過去30年的發(fā)展歷程當(dāng)中，移動通信網(wǎng)絡(luò)從語音通信慢慢發(fā)展到了移動寬帶數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)，不管是在整個通信技術(shù)、業(yè)務(wù)需求量以及用戶需求模式等方面都產(chǎn)生了較大的變化，對于用戶方面來講，用戶的需求不再是基于語音通話以及短信等低速數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，因此通過提高移動寬帶以及通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以有效提高數(shù)據(jù)傳輸通信的效率以及質(zhì)量，為人們的信息通信提供出了更多的途徑，提高了信息通訊的效率。在5G網(wǎng)絡(luò)多樣化的應(yīng)用背景下，用戶方面針對寬帶業(yè)務(wù)、連接數(shù)量，可移動性以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性等都提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。本文重點(diǎn)針對5G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其部署模式展開了分析和探索，針對5G無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃布置當(dāng)中產(chǎn)生的關(guān)鍵性問題，進(jìn)行了深入性的研究和分析。

關(guān)鍵詞：無線接入網(wǎng);網(wǎng)絡(luò)部署;5G技術(shù)

引言：5G網(wǎng)絡(luò)可以有效滿足不同的應(yīng)用場景，針對不同數(shù)據(jù)的差異化需求標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行有效的應(yīng)對，在無線網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，通過各種關(guān)鍵性技術(shù)的有效應(yīng)用，比如毫米波技術(shù)，密集層結(jié)構(gòu)技術(shù)以及大規(guī)模數(shù)據(jù)覆蓋技術(shù)等有效的綜合在一起，使得整個5G網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸效率，以及傳輸質(zhì)量都有著明顯的提升。

• 網(wǎng)絡(luò)部署架構(gòu)

5G網(wǎng)絡(luò)部署架構(gòu)按照功能元素可以分為4級，包括接入級、區(qū)域級、匯聚級和中心級。接入級主要包括無線接入網(wǎng)的CU和DU功能，CU可部署在回傳網(wǎng)絡(luò)的接入層或者匯聚層，DU部署在用戶近端，CU和DU間通過增強(qiáng)的低時延傳輸網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)協(xié)作化功能。區(qū)域級主要包括數(shù)據(jù)面網(wǎng)關(guān)功能，重點(diǎn)承載業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流，可部署于市級網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)移動邊緣計算功能、業(yè)務(wù)鏈功能和部分控制面功能。匯聚級主要包括控制面功能，例如移動管理、會話管理、用戶數(shù)據(jù)和策略，可按需部署于省級網(wǎng)絡(luò)。中心級以控制、管理和調(diào)度職能為核心，如虛擬化功能編排、廣域數(shù)據(jù)中心互連和BOSS等。在5G組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)中，上述組網(wǎng)功能元素部署位置無需與實(shí)際地理位置嚴(yán)格綁定，可以根據(jù)每個運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、業(yè)務(wù)需求、流量優(yōu)化、用戶體驗(yàn)和傳輸成本等因素綜合考慮，對不同層級的功能加以靈活整合，實(shí)現(xiàn)多數(shù)據(jù)中心和跨地理區(qū)域的功能部署。

2.5G無線網(wǎng)絡(luò)部署方式

基于5G靈活的3層結(jié)構(gòu)當(dāng)中和eCPRI接口之間進(jìn)行有效的銜接，5G無線網(wǎng)絡(luò)可以通過CU/DU/RRU的多樣化組合達(dá)到部署工作的多樣化，依照DU前置或者是集中式部署的分配方法，保證了5G部署模式具有多樣化選擇。針對5G網(wǎng)絡(luò)部署當(dāng)中的場景以及相關(guān)的發(fā)展業(yè)務(wù)差異，對網(wǎng)絡(luò)以及延時工作的要求也存在一定的不同，比如在eMBB關(guān)注高速率和信息的大批量傳輸業(yè)務(wù)當(dāng)中，必須要保證整個無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的容量符合數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓ぷ饕螅ㄟ^uRLLC可以有效保證低延時以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與可靠性。針對用戶端的不同數(shù)據(jù)需求標(biāo)準(zhǔn)，對CU和DU的部署形式也存在較大的差異，針對延時敏感的業(yè)務(wù)來講，通過uRLLC業(yè)務(wù)擴(kuò)展，可以通過傳統(tǒng)的激戰(zhàn)部署模式，或者是使用DU前置或者是CU集中的部署方法，將CU和DU盡可能的和RRU之間進(jìn)行有效銜接[1]，有效的運(yùn)用網(wǎng)關(guān)下移或者是降低傳輸過程當(dāng)中數(shù)據(jù)延遲可以大大提高整個5G無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸效率，同時也可以采用DU和CU集中部署的方式，來對整個數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪Ｊ竭M(jìn)行有效的優(yōu)化。從網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維的角度上來進(jìn)行考慮，可以實(shí)現(xiàn)降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維的工作成本，5G站點(diǎn)的部署模式需要依照業(yè)務(wù)的應(yīng)用場景的差異，采取不同的數(shù)據(jù)部署模式來進(jìn)行擴(kuò)展，即便是相同的數(shù)據(jù)傳輸模式，在不同的區(qū)域分配環(huán)境下，也會由于外界環(huán)境因素的影響而造成一定的差異，因此在5G無線網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃部署當(dāng)中，需要采取不同的方式來進(jìn)行保障。由此可以看出5G網(wǎng)絡(luò)在規(guī)劃部署過程中需要采用多樣化的集中部署方式來加以開展。

3.網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃策略

3.1覆蓋規(guī)劃

在不同的數(shù)據(jù)傳輸頻段或者是數(shù)據(jù)傳輸過程當(dāng)中的速率相近的情況下，2.62.6GNR采用100Mbit/s的數(shù)據(jù)覆蓋面積，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其他頻率段整個覆蓋距離超過了225米，并且對應(yīng)的站間距為335米，接近于FDD1.8G的數(shù)據(jù)傳輸水平，而在eMBB業(yè)務(wù)當(dāng)中100MB在64T模式下，可以和4G無線網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行地址的共同部署，可以達(dá)到eMBB的數(shù)據(jù)淺層傳輸模式，同時在整個周期的配置上設(shè)定為5毫秒、10毫秒、20毫秒、40毫秒、80毫秒以及100毫秒。

3.2容量規(guī)劃

5G網(wǎng)絡(luò)的容量規(guī)劃工作，在整個規(guī)劃思路上基本上和LTE保持相同，5G網(wǎng)絡(luò)在無線網(wǎng)規(guī)劃部署工作當(dāng)中，由于覆蓋面積受到了較大的限制，在網(wǎng)絡(luò)剛剛建立起的初期基本上是以數(shù)字覆蓋為主要的形式，后期慢慢提高了整個數(shù)據(jù)系統(tǒng)的覆蓋大小[2]。

3.3站址和頁面規(guī)劃

5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)工作當(dāng)中，需要充分運(yùn)用LTE站點(diǎn)當(dāng)中的服務(wù)資源，有效結(jié)合無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋量以及容量的大小，對整個無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃部署工作提供出相應(yīng)的指導(dǎo)意見，需要建立起新新建站點(diǎn)，同時保證站點(diǎn)相互之間的合理規(guī)劃和不足，在密集城區(qū)內(nèi)部的5級站點(diǎn)，高度設(shè)定為25～35米之間出，初始的清傾角設(shè)置為7度，同時下斜傾角依照水平廣播信號來進(jìn)行設(shè)置，由于5G網(wǎng)絡(luò)具有較高的優(yōu)化靈活度，在和4G網(wǎng)絡(luò)共站的情況下方位角可以有效的考慮到4G站點(diǎn)的方位角，通過新地址的建立，在方位角的設(shè)定上為120°或者是240°。

結(jié)論：

簡而言之，過去30年來，移動通信從話音通信發(fā)展到移動寬帶數(shù)據(jù)通信，無論是通信技術(shù)還是業(yè)務(wù)需求和用戶行為，都發(fā)生了翻天覆地的變化。5G網(wǎng)絡(luò)為滿足上述三大應(yīng)用場景下的差異化需求，在無線網(wǎng)層面將采用多種關(guān)鍵技術(shù)，如超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)、毫米波技術(shù)、NR3層架構(gòu)設(shè)計、大規(guī)模天線（MassiveMIMO）、高階調(diào)制、云計算網(wǎng)絡(luò)等。5G多樣化應(yīng)用場景下，用戶對帶寬、時延、連接數(shù)、移動性和可靠性都有不同的需求。本文基于對5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和部署方式的分析，圍繞無線網(wǎng)站址、覆蓋、頻率、容量和參數(shù)規(guī)劃進(jìn)行了深入研究，提出了5G無線網(wǎng)部署面臨的問題及解決方案。

參考文獻(xiàn)：

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[3]楊峰義，謝偉良，張建敏.5G無線網(wǎng)絡(luò)及關(guān)鍵技術(shù)[J].通信學(xué)報，2017，38（03）：184.

張軍，1989.02，甘肅定西，漢族，男，本科學(xué)歷，無職稱，重慶郵電大學(xué)，研究方向，無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計