5G SA網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和組網(wǎng)策略分析

同朝輝

（中國(guó)鐵塔股份有限公司咸陽(yáng)市分公司 陜西 咸陽(yáng) 712000）

1 5G通信技術(shù)分析

1.1 大規(guī)模MIMO 技術(shù)

MIMO技術(shù)是為了擴(kuò)大信道容量而建設(shè)的天線系統(tǒng)，是5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。移動(dòng)通信系統(tǒng)中天線的數(shù)量對(duì)數(shù)據(jù)信息的傳輸速率和頻譜效率有著直接的影響。在實(shí)際應(yīng)用中，大規(guī)模MIMO主要有集中式和分散式兩種分布方式，分別用于不同的場(chǎng)景中。由實(shí)踐應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，將集中式與分散式MIMO進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，能夠提高空間資源的利用率，降低系統(tǒng)能耗，改善空間分辨率，還有助于優(yōu)化數(shù)據(jù)信息的傳輸效率，提高設(shè)備通信的抗干擾能力。因此，大規(guī)模MIMO技術(shù)對(duì)于5G通信技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用具有重要的意義。

1.2 OFDM 技術(shù)

OFDM即正交頻分復(fù)用技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用能夠提高系統(tǒng)的抗多徑衰弱能力，支持多用戶接入，還能實(shí)現(xiàn)高速串行數(shù)據(jù)信息的并行傳輸，OFDM技術(shù)在5G通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用能夠顯著提高數(shù)據(jù)信息的傳輸速率。同時(shí)，作為一種多載波技術(shù)，OFDM技術(shù)的應(yīng)用是以濾波器組為基礎(chǔ)的，因此為了更好的推動(dòng)5G通信技術(shù)的發(fā)展，需要不斷的強(qiáng)化濾波器組硬件設(shè)備的性能，優(yōu)化各個(gè)硬件之間的組合[1-2]。

1.3 全雙工技術(shù)

全雙工指的是交換機(jī)能夠同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收。雙全工技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)信息點(diǎn)到點(diǎn)的傳輸，因此雙全工技術(shù)能夠有效提高數(shù)據(jù)信息的傳輸效率。但是，雙全工技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中存在易受干擾和信號(hào)接收效率低的問(wèn)題。為了促進(jìn)雙全工技術(shù)與5G通信網(wǎng)絡(luò)的融合以及更好的發(fā)展5G移動(dòng)通信技術(shù)，必須從根本上提高雙全工技術(shù)的抗干擾能力，并優(yōu)化其接收信號(hào)的效率。

1.4 D2D通信技術(shù)

D2D通信技術(shù)是一種用戶節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行直接通信的通信模式。該技術(shù)在5G通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用能夠有效提高通信網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量，改善用戶的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。具體來(lái)說(shuō)，D2D技術(shù)在5G通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用能夠顯著降低通信系統(tǒng)的運(yùn)行能耗，還能通過(guò)在基站輻射范圍以外進(jìn)行單位數(shù)據(jù)連接來(lái)擴(kuò)大5G通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面積。此外，D2D技術(shù)在5G通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用還有助于提高通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性。

2 5G通信技術(shù)在通信工程中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 具有更高的數(shù)據(jù)信息傳輸效率

通信網(wǎng)絡(luò)從3G到4G的升級(jí)，使得通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速度和網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積都得到了較大程度的提升，而相較于4G通信網(wǎng)絡(luò)而言，5G通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和應(yīng)用可以說(shuō)是使通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了質(zhì)的飛躍?？梢哉f(shuō)，5G通信技術(shù)的出現(xiàn)是通信史技術(shù)上最偉大的突破之一，目前5G通信技術(shù)已經(jīng)和物聯(lián)網(wǎng)、AI、智慧城市、智慧家居、VR技術(shù)等深度融合，互相促進(jìn)?，F(xiàn)階段，5G通信技術(shù)最快可實(shí)現(xiàn)20 Gbit/s的數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)傳輸速率的提升使得數(shù)據(jù)傳輸效率大大提高，進(jìn)而能夠起到提高空間資源利用率的效果。同時(shí)，5G通信技術(shù)的應(yīng)用還提高了數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)陌踩浴?/p>

2.2 具有良好的兼容性

5G通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)不同類(lèi)型設(shè)備以及多種類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)均具有良好的兼容性。一方面，5G通信網(wǎng)絡(luò)能夠滿足不同設(shè)備的數(shù)據(jù)信息業(yè)務(wù)的通信需要；另一方面，5G通信網(wǎng)絡(luò)還支持多種類(lèi)型的LTE網(wǎng)絡(luò)。5G網(wǎng)絡(luò)在兼容性方面的優(yōu)勢(shì)可以滿足更多用戶的需求，還有助于運(yùn)營(yíng)商降低通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本。

2.3 能夠?qū)崿F(xiàn)更低的傳輸延遲

相較于以往的通信網(wǎng)絡(luò)，5G通信網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)更短的傳輸延遲，能夠滿足一些對(duì)響應(yīng)速度要求較高的通信設(shè)備的要求。此外，5G通信網(wǎng)絡(luò)超低傳輸延遲的特性還能在遠(yuǎn)程醫(yī)療、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域體現(xiàn)出極大的優(yōu)勢(shì)。

3 5G SA 網(wǎng)絡(luò)框架與組網(wǎng)策略分析

3.1 組網(wǎng)頻率

2017年下半年，工信部正式通告我國(guó)5G通信低頻段頻率為3300～3600MHz，4800～5000MHz，高頻段頻率在24.75～27.5GHz范圍內(nèi)。低頻段中，3.5G頻段在數(shù)據(jù)傳輸速度和傳輸質(zhì)量方面均具有更好的效果。

3.2 網(wǎng)絡(luò)覆蓋策略

5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期以3.5G頻段為主，有16TR與64TR兩種基站站型。在用戶更加集中的區(qū)域采用64TR的站型，能夠提高網(wǎng)絡(luò)容量，還能改善網(wǎng)絡(luò)對(duì)通信設(shè)備的兼容性。在用戶相對(duì)較少的區(qū)域，數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)需求不高，對(duì)網(wǎng)絡(luò)容量的要求也相對(duì)較低，采用16TR的站型即可滿足用戶的需求。通過(guò)對(duì)不同用戶密集度區(qū)域布置不同類(lèi)型的基站站型，能夠在滿足用戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求的前提下降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本[3]。

3.3 網(wǎng)絡(luò)云化方案

伴隨著5G通信技術(shù)研發(fā)投入的加大和實(shí)踐應(yīng)用的積累，目前5G網(wǎng)絡(luò)主設(shè)備在逐漸向云化趨勢(shì)發(fā)展。通信網(wǎng)絡(luò)的云化需要以具有良好兼容性的開(kāi)放式系統(tǒng)為基礎(chǔ)，同時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)需要滿足高性能、可靠性好以及支持統(tǒng)一運(yùn)維管理并要求網(wǎng)絡(luò)具有一定的自動(dòng)化能力。在服務(wù)器解決方案方面，可將云計(jì)算業(yè)務(wù)分散至多個(gè)專(zhuān)用芯片上，通過(guò)對(duì)GPU、FPGA以及存儲(chǔ)等資源的智能調(diào)度，提高系統(tǒng)資源利用率。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，5G通信技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，推動(dòng)了現(xiàn)代信息技術(shù)的進(jìn)步。通過(guò)實(shí)施科學(xué)的5G SA網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)策略，能夠提高5G通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率、擴(kuò)大覆蓋面積、降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行成本、提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率，滿足用戶的現(xiàn)代化通信需求。