5G無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法分析

楊江

【摘要】? ? 隨著5G時代的到來，無線網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)類型與發(fā)展方向從傳統(tǒng)原有的單一語音向著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的方向發(fā)展，業(yè)務(wù)量因此體現(xiàn)出爆發(fā)式增長的特點。而為了保證5G時代的用戶體驗速率，網(wǎng)絡(luò)的科學(xué)合理規(guī)劃是基礎(chǔ)。5G無線網(wǎng)絡(luò)針對規(guī)劃方法，要考慮到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的特點，明確面臨的挑戰(zhàn)，把握網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的要點，以滿足5G時代用戶對于網(wǎng)絡(luò)的使用需求。

【關(guān)鍵詞】? ? 5G時代? ? 無線網(wǎng)絡(luò)? ? 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃? ? 通信技術(shù)

引言：

5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立于第四代通信技術(shù)基礎(chǔ)之上，通過升級實現(xiàn)了通信技術(shù)的進步，并在發(fā)展中實現(xiàn)了多種不同新技術(shù)的深度融合，經(jīng)過進一步的完善，帶動了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。5G技術(shù)的應(yīng)用包括了超密集網(wǎng)絡(luò)、自組織系統(tǒng)的建立、內(nèi)容自發(fā)的確定、D2D、M2M通信;另外還涉及到云計算、情境感知等技術(shù)。5G網(wǎng)絡(luò)將通信業(yè)務(wù)擴展，擴大到物與物、人與物的信息溝通，移動通信的發(fā)展體現(xiàn)出個性化、差異化、定制式的特點。

一、5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特點

1.1功能特點

5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特點是可以保證使用效果感，另外對于數(shù)據(jù)傳輸效率與應(yīng)用范圍也體現(xiàn)出多種優(yōu)勢。不同于第四代通信技術(shù)，5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更加適用于手機與電腦，建立于網(wǎng)絡(luò)用戶的多元化通訊需求，具有了更加廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，用戶與網(wǎng)絡(luò)有了更加直接的關(guān)聯(lián)，提升用戶的使用度。5G技術(shù)增強了網(wǎng)絡(luò)資源與數(shù)據(jù)的利用效率，用戶可以快速獲取網(wǎng)絡(luò)信息，擴展了信息的來源渠道，資源實現(xiàn)了優(yōu)化配置，運營商的成本控制可以更加精準(zhǔn)。無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率在不斷增加的過程中，可以讓延遲速率減少。5G輸送率可以達到10Gbps以上，可以讓延遲速率接近0。

1.2技術(shù)特點

5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以結(jié)合不種類的業(yè)務(wù)需求與應(yīng)用領(lǐng)域劃分為不同的場景以及架構(gòu)。5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)展現(xiàn)出增強移動寬帶、海量機器類通信等特征，該技術(shù)非常穩(wěn)定、延時率比較低（圖1）。5G時代無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢是移動通信的高寬帶，通過拓展寬帶的方式不斷升級網(wǎng)絡(luò)傳輸規(guī)模，所以在規(guī)劃無線網(wǎng)絡(luò)時需要明確發(fā)展方向。海量機器類通信憑借低頻段移動通信可以拓寬客戶規(guī)模，讓設(shè)備端和服務(wù)端交流效率不斷提升，讓社會發(fā)展中對數(shù)據(jù)類型多樣化的需求得到滿足。海量機器通信的發(fā)展帶動了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷進步，通過NB-IOT技術(shù)可以制造出更高質(zhì)量的用戶端設(shè)備，讓用戶獲得更加豐富的使用體驗，同時也可以達到控制成本降低能耗的目的。5G網(wǎng)絡(luò)的商用價值非常高，可以應(yīng)用到社會生活的多個領(lǐng)域，比如動態(tài)監(jiān)測、智能家居等等。移動通信的延時技術(shù)讓網(wǎng)絡(luò)的使用領(lǐng)域與規(guī)模逐漸增加，也提高了與安全防護領(lǐng)域的融合度，比如推動了自動駕駛與生產(chǎn)控制系統(tǒng)的升級。

1.3安全特點

不同于第四代通信技術(shù)，5G網(wǎng)絡(luò)的可靠性與安全性得到進一步的提升，能將用戶的安全與隱私通過加密技術(shù)融入到具體的業(yè)務(wù)領(lǐng)域，讓用戶信息的安全得到保障。5G技術(shù)讓數(shù)據(jù)容量大大增加，也增強了感知性。容量增加可以讓數(shù)據(jù)在更加安全的空間內(nèi)儲存，防止丟失數(shù)據(jù)的現(xiàn)象發(fā)生;感知性為加密技術(shù)和應(yīng)用報警系統(tǒng)提供了條件，增加了大數(shù)據(jù)分析的可行性，并與其他智能化技術(shù)充分結(jié)合。當(dāng)前5G技術(shù)已應(yīng)用到了醫(yī)學(xué)、工業(yè)、交通領(lǐng)域，信息處理可以更加高效可靠。5G技術(shù)可以保證服務(wù)端與用戶端的高效數(shù)據(jù)傳輸，用戶端安全性、風(fēng)險性得以有效控制。服務(wù)端對安全防護層加以升級，可以實時查毒。5G網(wǎng)絡(luò)與安全技術(shù)加以融合，系統(tǒng)的整體安全性上升到新的高度。

二、5G無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃面臨的挑戰(zhàn)

2.1業(yè)務(wù)類型多樣化

5G時代，無線網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)類型會更加多樣，針對不同業(yè)務(wù)類型對網(wǎng)絡(luò)性能提出的標(biāo)準(zhǔn)也會存在差異，所以設(shè)計人員在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時，會面臨多方面的挑戰(zhàn)。比如eMBB場景的應(yīng)用需要5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以為用戶提供良好的移動性與連續(xù)性的服務(wù)，通過高清視頻與VR等讓客戶可以體驗到更高的傳輸速率。對于mMTC業(yè)務(wù)，海量連接、小數(shù)據(jù)包是基礎(chǔ)，因此5G網(wǎng)絡(luò)要在連接數(shù)的密度上得以保證。針對uRLLC等業(yè)務(wù)，應(yīng)用服務(wù)要保證用戶的可靠性，5G無線網(wǎng)絡(luò)需要有更高的穩(wěn)定性。由于不同業(yè)務(wù)對于5G網(wǎng)絡(luò)的需求存在著差異。業(yè)務(wù)多樣化會成為未來的發(fā)展趨勢，5G網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃要提高技術(shù)的應(yīng)用水平，讓用戶可以獲得更加良好的體驗?；谠燃夹g(shù)發(fā)展方向和應(yīng)用層次的角度進行分析，對于新開展的業(yè)務(wù)來說需要讓可靠性和延時效果得到保障，運行商的方案是關(guān)鍵。想要在多個場景應(yīng)用5G技術(shù)，運營商需要開發(fā)出更加可行的方案，以提升網(wǎng)絡(luò)的綜合應(yīng)用性能。當(dāng)前5G規(guī)劃要將業(yè)務(wù)體驗作為目標(biāo)，注重?zé)o線網(wǎng)絡(luò)的效率。是否將規(guī)劃方案與業(yè)務(wù)需求加以全面匹配，并借助科學(xué)的手段來保證網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率，這些將會影響5G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用層次。

2.2頻譜復(fù)雜性

要有效提升5G網(wǎng)絡(luò)的容量及傳輸速率，就必須在提升頻譜帶寬方面加強研究。傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)針對頻譜規(guī)劃通常會將頻譜控制在3GHz以下。頻譜資源因此長期處于稀缺且擁擠的狀態(tài)下。如果可以將頻譜帶寬提高到3GHz以上，甚至達到6GHz，5G網(wǎng)絡(luò)的運行速率及承載的業(yè)務(wù)量會得到很大的擴展。從當(dāng)前的應(yīng)用來看，5G頻譜得以快速應(yīng)用，2.6GHz的頻譜已成功應(yīng)用到LTE網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中。4.9GHz頻譜作為新增入的高頻段，與傳統(tǒng)頻譜有著很大的差異，5G規(guī)劃只有采用更加有效的手段對網(wǎng)絡(luò)加以設(shè)計，才能滿足兩類頻譜的應(yīng)用效果。5G網(wǎng)絡(luò)在規(guī)劃時，由于頻譜的復(fù)雜性面臨著多方面的挑戰(zhàn)。5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃如果使用全頻譜接入，技術(shù)人員要面臨高、低頻的協(xié)同難題。這是因為高、低頻譜在傳播中的特性與要求有所不同。針對3GHz以上的頻譜，需要建立精度更高的傳播模型，以優(yōu)化5G網(wǎng)絡(luò)的使用效果。由于高頻段的信號在傳輸中易受到外部因素的影響，會存在穿透損耗問題，規(guī)劃人員要對不同場景的方案加以有效的規(guī)劃，要解決復(fù)雜的技術(shù)問題。技術(shù)人員要有效解決不同頻段不同業(yè)務(wù)間的相互干擾問題，只有充分把控影響因素，才能解決5G網(wǎng)絡(luò)面臨的多種問題。

2.3空中接口差異性

與傳統(tǒng)移動網(wǎng)絡(luò)相比，5G網(wǎng)絡(luò)接口引入了MassiveMIMO等先進技術(shù)，可以滿足多樣化業(yè)務(wù)場景，體現(xiàn)出強大的性能，如延時性、體驗速率。5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要面臨空中接口差異性帶來的挑戰(zhàn)。5G網(wǎng)絡(luò)測量方式為SS和CSI-RS。技術(shù)人員要對SS-RSRP或SS-SINR加以有效測量，不管是在空閑時還是連接時，都要實現(xiàn)測量操作。但是受到廣播束數(shù)量的影響，測量的準(zhǔn)確性會受到很大的影響。技術(shù)人員要想進行測量，就要在其連接態(tài)時操作。5G規(guī)劃只有針對選擇最為合理的評估指標(biāo)，才可以滿足網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中多種測量的需要。5G網(wǎng)絡(luò)還具有優(yōu)勢是支持廣播波束賦形，因此可通過調(diào)整權(quán)值實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)置，以滿足不同場景需求的賦形波束。區(qū)別于傳統(tǒng)的LTE，5G網(wǎng)絡(luò)在權(quán)值靈活度方面體現(xiàn)出優(yōu)越的性能，因此要解決權(quán)值配置與迭代問題。

三、無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃探究

3.1明確5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用方向

基于5G的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃需要進一步明確技術(shù)的發(fā)展方向與應(yīng)用領(lǐng)域。無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要考慮到技術(shù)升級具有的基礎(chǔ)條件，要科學(xué)安排5G技術(shù)的架構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)。5G技術(shù)的應(yīng)用對于接入網(wǎng)的運行效率與架構(gòu)會有影響。5G的架構(gòu)不同于4G，如何有效轉(zhuǎn)變?yōu)楦呦袼匾曨l，并實現(xiàn)海量物聯(lián)是基礎(chǔ)。信息傳遞需要保證簡潔化，如針對CU技術(shù)的合理應(yīng)用，建立一體化模式接入網(wǎng)架構(gòu)能保證RRU與信號的有效融合。無線網(wǎng)絡(luò)要基于云計算，還要結(jié)合智能化。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要結(jié)合云服務(wù)的特點，要將用戶端作為規(guī)劃主體部分。5G規(guī)劃要發(fā)揮大寬帶具有的優(yōu)勢，保證不同信息的有效兼容，以提升用戶的體驗效果。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要確定應(yīng)用方向，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)的特點選擇出合理的架構(gòu)。

3.2 5G與其它技術(shù)的有效融合

5G技術(shù)的發(fā)展保留了4G與WIFI原有的優(yōu)勢，并實現(xiàn)了創(chuàng)新，因此擴大了使用領(lǐng)域。5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要考慮到如何與其它關(guān)鍵技術(shù)加以融合可以從多方面入手。比如網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要發(fā)揮新型空口技術(shù)的優(yōu)勢。新型空口實現(xiàn)了大規(guī)模的輸入輸出，并且將5G低頻技術(shù)的優(yōu)勢加以體現(xiàn)，有利于改善網(wǎng)絡(luò)頻譜的利用效果。規(guī)劃還要通過MIMO技術(shù)實現(xiàn)大規(guī)模天線的布設(shè)，消除外部其它因素的干擾，以保證5G網(wǎng)絡(luò)具有更加可靠的數(shù)據(jù)傳輸。低頻空口技術(shù)的應(yīng)用還要實現(xiàn)低頻分段的數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)控制系統(tǒng)的更加穩(wěn)定。

四、結(jié)束語

5G無線網(wǎng)絡(luò)時展現(xiàn)出低耗能、高寬帶、延遲低等優(yōu)勢。制定更加科學(xué)的規(guī)劃有利于發(fā)揮技術(shù)的優(yōu)勢，將應(yīng)用領(lǐng)域得以擴大，并且可以發(fā)揮出技術(shù)進步對于各領(lǐng)域發(fā)展的推動作用。

參? 考? 文? 獻

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