5G無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)研究

牛晨欣

摘 要 從當(dāng)前的信息化發(fā)展來看，為了使萬物物聯(lián)得到進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，需要目前已經(jīng)存在的4G升級(jí)到5G網(wǎng)絡(luò)。與現(xiàn)在應(yīng)用的4G網(wǎng)絡(luò)相比較，5G無線網(wǎng)絡(luò)無論是速度還是性能，都有了很大的提升，可對(duì)高效通信提出的要求更好地滿足。因此，本文針對(duì)5G無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)做出了進(jìn)一步探究。

關(guān)鍵詞 5G無線網(wǎng)絡(luò);規(guī)劃;設(shè)計(jì)

因?yàn)橹悄苁謾C(jī)等多媒體設(shè)備發(fā)展，移動(dòng)軟件的廣泛應(yīng)用，人們希望可以借助通信網(wǎng)絡(luò)可以有更高的寬帶，以便對(duì)更多的數(shù)據(jù)資源實(shí)施傳輸。5G網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前最先進(jìn)的移動(dòng)通信技術(shù)，基于TD-SCDMA以及TD-LTE技術(shù)的前提下，應(yīng)用了更加先進(jìn)的，將設(shè)備作為中心的系統(tǒng)架構(gòu)，結(jié)合海量MIMO、智能設(shè)備等一些顛覆性技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)數(shù)十G的寬帶資源，實(shí)現(xiàn)更高速度的數(shù)據(jù)傳輸。所以，在對(duì)5G無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行大規(guī)模的商用之前，對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃以及設(shè)計(jì)，給出了如下分析。

15G無線網(wǎng)絡(luò)的主要特征

因?yàn)榇髷?shù)據(jù)技術(shù)的提升和發(fā)展，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了更快的信息的發(fā)展速度，并且成為現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的重要標(biāo)準(zhǔn)[1]。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模應(yīng)用，可將萬物進(jìn)行聯(lián)系，并對(duì)當(dāng)前設(shè)備提出的通信要求給予了滿足。站在當(dāng)前的信息化發(fā)展來看，為了使萬物物聯(lián)的進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，需要目前已經(jīng)存在的4G升級(jí)到5G網(wǎng)絡(luò)。與現(xiàn)在應(yīng)用的4G網(wǎng)絡(luò)相比較，無論是速度還是性能，都有了很大的提升，可對(duì)高效通信提出的要求更好地滿足。5G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)利用一個(gè)基站，可對(duì)不同的通信設(shè)備需求要求給予滿足。例如：智能手機(jī)、平板電腦等。因?yàn)樵O(shè)備正在不斷提升通信水平，借助5G無線網(wǎng)絡(luò)，可對(duì)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器給予更高的支持，用戶設(shè)備終端和無線網(wǎng)絡(luò)可在此基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用效率的提升，同時(shí)對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。此外，對(duì)于5G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，還可拓展無線網(wǎng)絡(luò)資源，以便將高頻段頻譜資源的使用效率進(jìn)行提升，使得移動(dòng)通信資源的配置更加合理，還會(huì)使通信數(shù)據(jù)的質(zhì)量有所提升，使運(yùn)營當(dāng)中產(chǎn)生的成本下降。

25G無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃以及設(shè)計(jì)分析

5G的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，已經(jīng)制定了新的規(guī)劃目標(biāo)，將之前制定的網(wǎng)絡(luò)為中心的覆蓋容量規(guī)劃轉(zhuǎn)變?yōu)榱爽F(xiàn)在的云化和用戶為中心的體驗(yàn)規(guī)劃[2]。5G無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和相關(guān)設(shè)計(jì)，主流基站形態(tài)為3D MIMO 64T64R，對(duì)聯(lián)通差異化領(lǐng)先給予了最大程度的支持，“大規(guī)模天線+大帶寬”產(chǎn)生了Gbps用戶體驗(yàn)。其中，應(yīng)用到的3D-MIMO，產(chǎn)生的高樓覆蓋和深度覆蓋效果更加理想，6464T64R 3D MIMO連片組網(wǎng)，使得新增站點(diǎn)數(shù)目有效減小，完成了室外Gbps的拉網(wǎng)體驗(yàn)。5G無線網(wǎng)絡(luò)制定的規(guī)劃與現(xiàn)在應(yīng)用的4G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，在流程方面，并沒有太多的差別。①對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模實(shí)施系統(tǒng)的估算，其中可借助W1NS ?RND工具，將覆蓋半徑、單站容量以及需站點(diǎn)數(shù)等初步網(wǎng)絡(luò)配置信息進(jìn)行輸出[3]。②仿真設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。借助W1NS U-NET工具，可對(duì)多站組網(wǎng)產(chǎn)生的覆蓋效果輸出。③借助W1NS U-NET工具，還可規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，將工程參數(shù)和小區(qū)參數(shù)輸出，如經(jīng)緯度以及波束等。

5G無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的相關(guān)工作，有著很多的困難和挑戰(zhàn)性，這其中涵蓋了新的頻段、空口和業(yè)務(wù)、架構(gòu)以及場景。5G無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，還需要對(duì)更高的頻段深入考慮，以便實(shí)現(xiàn)規(guī)劃仿真更高精準(zhǔn)性的要求。其中，要對(duì)多頻段網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃實(shí)施綜合考慮以及分析。大規(guī)模MIMO，將之前應(yīng)用的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法進(jìn)行了更改，要對(duì)動(dòng)態(tài)的，上下行帶寬/TDD不對(duì)稱傳輸給予實(shí)現(xiàn)，并預(yù)防上下行產(chǎn)生的干擾。5G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，可使萬物進(jìn)行聯(lián)通，但是需要先對(duì)基站的可靠性給予保障，實(shí)現(xiàn)綠色低功耗的目標(biāo)。5G網(wǎng)絡(luò)的一系列規(guī)劃以及建設(shè)工作，需要應(yīng)用的關(guān)鍵性技術(shù)為動(dòng)態(tài)的自組織網(wǎng)絡(luò)，軟件定義網(wǎng)絡(luò)以及異構(gòu)超密集網(wǎng)絡(luò)等。Self-Organizing Network，SON即為自組織網(wǎng)絡(luò)，可結(jié)合5G網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際使用情況，對(duì)設(shè)備和設(shè)備的通信進(jìn)行自行優(yōu)化，并實(shí)現(xiàn)自主愈合[4]。如果網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的退出了某些設(shè)備，便可自將另外的備用通道自動(dòng)發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的5G 網(wǎng)絡(luò)部署以及自動(dòng)化運(yùn)行。并且，可依據(jù)提出的要求，將5G網(wǎng)絡(luò)參數(shù)實(shí)施自我調(diào)整，使得網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男阅苡辛撕艽蟮奶嵘?。SON還可以幫助維護(hù)網(wǎng)絡(luò)人員減輕工作壓力，降低工作量，使得5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的運(yùn)營效率整體提升;Device-to-Device，D2D即為設(shè)備到設(shè)備，在最初的4G時(shí)代便提出了該項(xiàng)技術(shù)，但在之后的5G網(wǎng)絡(luò)時(shí)代當(dāng)中，會(huì)有更加廣闊和深遠(yuǎn)的發(fā)展，對(duì)其的改進(jìn)會(huì)非常大，可借助該項(xiàng)技術(shù)，使智能移動(dòng)設(shè)備當(dāng)中的復(fù)用數(shù)據(jù)傳輸能力得到很大的提升，以致5G網(wǎng)絡(luò)通信分布轉(zhuǎn)發(fā)能力有更高的發(fā)展，并對(duì)集中式業(yè)務(wù)控制有進(jìn)一步的推動(dòng)，實(shí)現(xiàn)5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)備可靠性的有效改進(jìn)。在5G網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)用D2D產(chǎn)生了非常多的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，使得蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的負(fù)擔(dān)有所下降，并降低了移動(dòng)終端通信對(duì)于電池先生的功耗，進(jìn)而5G移動(dòng)通信產(chǎn)生的比特速率有明顯增加，設(shè)備到設(shè)備可將車聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中的應(yīng)用效能更好地提升，使得多模式的應(yīng)用場景有所提升，強(qiáng)化了5G網(wǎng)絡(luò)的普及能力。

異構(gòu)超密集網(wǎng)絡(luò)，可將小區(qū)的規(guī)模提升，以便小區(qū)的半徑持續(xù)縮小，構(gòu)成的集成小區(qū)為超大規(guī)模，進(jìn)而完成了密集化的操作機(jī)制，使得5G移動(dòng)通信得到非常大的增益效果，建立相應(yīng)的超密集網(wǎng)絡(luò)集群平臺(tái)，以便使更多的移動(dòng)智能通信設(shè)備接入其中，如智能手機(jī)、平板電腦以及筆記本電腦。

此外，MWC2017上，中國移動(dòng)便提出了“3.5GHz 5G系統(tǒng)樣機(jī)技術(shù)指導(dǎo)建議”，對(duì)RAN架構(gòu)的要求為：當(dāng)堵路部署5G時(shí)，gNB當(dāng)中的邏輯體系使用DU和CU分離模式。根據(jù)協(xié)議棧功能，CU-DU邏輯體系包括兩種，具體來說便是CU-DU分布架構(gòu)以及CU-DU融合架構(gòu)。

（1）CU-DU分離架構(gòu)

該架構(gòu)，NR協(xié)議棧當(dāng)中的功能，可實(shí)施動(dòng)態(tài)的配置以及分割。有些功能會(huì)在CU中實(shí)現(xiàn)，其余功能的實(shí)現(xiàn)在DU中。

（2）CU-DU整合架構(gòu)

CU以及DU當(dāng)中的邏輯整合，會(huì)在一個(gè)eNB中，并將協(xié)議棧的所有功能實(shí)現(xiàn)。

35G無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的前景分析

3.1 SDN以及NFV的拓展應(yīng)用

在相應(yīng)的分析工作結(jié)束之后，在SDN以及NFV中應(yīng)用5G，可以使結(jié)構(gòu)的合理性進(jìn)行提升。在發(fā)展當(dāng)中，技術(shù)人員借助SDN以及NFV可定義軟件，并對(duì)拓展功能。并且，可對(duì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用虛擬化實(shí)現(xiàn)，以免移動(dòng)通信技術(shù)在實(shí)際使用當(dāng)中影響5G無線網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃。移動(dòng)通信運(yùn)營商，可借助該軟件，對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)當(dāng)中虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行定義，并優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，其關(guān)鍵是對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)功能實(shí)施的優(yōu)化，基于這一點(diǎn)可編排智能無線網(wǎng)絡(luò)，以便將無線網(wǎng)絡(luò)硬件標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行提升[5]。

3.2 網(wǎng)絡(luò)功能的深化

5G無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，最終的應(yīng)用目標(biāo)是將用戶的體驗(yàn)感進(jìn)行提升。技術(shù)人員針對(duì)研發(fā)工作， 要側(cè)重于用戶提出的需求。其中，技術(shù)人員需要對(duì)信息共享的要求充分滿足，并強(qiáng)化人、物之間的交互水平。但是，站在目前已經(jīng)擁有的技術(shù)來說，無線網(wǎng)絡(luò)還沒有較高的開放度，人與物之間的交互水平并不是很高，所以提升了信息共享，使得整體通信服務(wù)質(zhì)量有所提升。此外，應(yīng)用5G無線技術(shù)，還可進(jìn)行專業(yè)定制，只要客戶提出自己的要求即可，使用戶的體驗(yàn)感有了很大的提升。

3.3 應(yīng)用邊緣計(jì)算

邊緣計(jì)算對(duì)于數(shù)據(jù)的處理，有更大的優(yōu)勢(shì)：其一，應(yīng)用邊緣計(jì)算，對(duì)于數(shù)據(jù)的處理為實(shí)時(shí)性，甚至更快，這樣的數(shù)據(jù)更接近源，延遲時(shí)間得到縮短。其二，成本預(yù)算方面，經(jīng)費(fèi)有所下降;其三，網(wǎng)絡(luò)流量有所減少;其四，使得應(yīng)用程序效率有所提升。

4結(jié)束語

總之，科技的進(jìn)步，通信技術(shù)的高速發(fā)展，5G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為發(fā)展的必然趨勢(shì)，在對(duì)其進(jìn)行運(yùn)行的過程中，要先明確其特征，掌控關(guān)鍵之后，之后做好規(guī)劃設(shè)計(jì)，以便使5G通信技術(shù)得到更高的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 龐松濤，李雪雷.淺析5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特點(diǎn)與無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃[J].通訊世界，2019，26（5）：117-118.

[2] 劉小平.5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特點(diǎn)分析及無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃探究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2019，37（1）：23-24.

[3] 李婷.5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特點(diǎn)分析及無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃思考[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2019，15（2）：12-13.

[4] 祁放.5G無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2018， 15（15）：128-129.

[5] 聶磊.5G無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作需滿足四大要求[J].通信世界， 2016，（33）：41-42.