面向5G無(wú)線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)綜述

劉猛

中移系統(tǒng)集成有限公司 北京 100032

1 5G通信系統(tǒng)概述

和4G通信系統(tǒng)相比，5G通信系統(tǒng)具有更高的傳輸速率，其覆蓋的面積也相對(duì)比較的廣泛。從目前移動(dòng)通信行業(yè)實(shí)際的需求出發(fā)考慮，5G肯定要比4G擁有更廣闊的應(yīng)用空間和發(fā)展前景。目前在我國(guó)和國(guó)外相關(guān)組織的推動(dòng)下，對(duì)于5G通信系統(tǒng)技術(shù)的研究有了一定的成果。而且我國(guó)政府目前也在積極地尋求各種途徑。我們必須要充分地認(rèn)識(shí)到5G通信技術(shù)能夠成為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和其他新興行業(yè)發(fā)展重要的推動(dòng)力。目前在互聯(lián)網(wǎng)背景下開(kāi)展的通信業(yè)務(wù)很多都是借助無(wú)線通信的方式開(kāi)展的，而且面對(duì)現(xiàn)階段日益增大的數(shù)據(jù)量也只有5G通信技術(shù)才能夠自如應(yīng)對(duì)[1]。

2 5G無(wú)線通信通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 GSM900語(yǔ)數(shù)分離技術(shù)

這一技術(shù)打破了傳統(tǒng)的2G語(yǔ)音和數(shù)據(jù)配置參數(shù)模式，將2G數(shù)據(jù)信道全部固定在BCCH載頻上，將BCCH載頻不參與功控和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)功控支持性差的兩種不利因素進(jìn)行結(jié)合，達(dá)到最大程度將低干擾、提升質(zhì)量目的。后續(xù)FDD900擴(kuò)頻10M，BCCH復(fù)用度將要遠(yuǎn)大于TCH，為保障2G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)感知，尤其是2G物聯(lián)網(wǎng)用戶感知，將靜態(tài)PDCH全部調(diào)整至BCCH載頻，每小區(qū)至少保留1條靜態(tài)PDCH信道。由1個(gè)靜態(tài)PDCH+全動(dòng)態(tài)TCH調(diào)整為BCCH全靜態(tài)PDCH承載數(shù)據(jù)+TCH承載語(yǔ)音，需分場(chǎng)景選擇性借鑒,適用于數(shù)據(jù)等效話務(wù)量不高的小區(qū)（BCCH共8個(gè)信道，1個(gè)BCCH+3個(gè)SD+4個(gè)靜態(tài)PDCH，理論上4個(gè)靜態(tài)承載數(shù)據(jù)等效話務(wù)量為1.09erl）。

2.2 GSM降配減容

在頻率騰退過(guò)程中，重點(diǎn)優(yōu)先保障2G網(wǎng)絡(luò)承載能力和客戶感知。嚴(yán)禁強(qiáng)開(kāi)10M導(dǎo)致GSM半速率大幅提升、語(yǔ)音感知劣化。尤其對(duì)于2G語(yǔ)音業(yè)務(wù)占比仍較高的重點(diǎn)區(qū)域，堅(jiān)決避免語(yǔ)音感知?jiǎng)×也▌?dòng)。900MHz騰頻工作須確保網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行平穩(wěn)，實(shí)施前后各網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵指標(biāo)和客戶感知不發(fā)生明顯劣化。

2.3 FDD900擴(kuò)頻

擴(kuò)頻10M是網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)必然過(guò)程，可解決4G覆蓋難點(diǎn)、45G過(guò)渡期負(fù)荷和投資矛盾、D頻段退頻容量補(bǔ)充等多項(xiàng)問(wèn)題。以語(yǔ)音滿意度和投訴為主要引導(dǎo)，可用優(yōu)先，在FDD900擴(kuò)頻過(guò)程中，適當(dāng)放寬半速率話務(wù)占比等部分指標(biāo)限制，允許KPI指標(biāo)有小幅下行波動(dòng)（一般0.3PP左右）。

2.4 5G無(wú)線關(guān)鍵技術(shù)

隨著目前移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，移動(dòng)端的業(yè)務(wù)需求在不斷地增加，對(duì)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和傳輸技術(shù)提出了更高的要求。在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)方面，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)好組網(wǎng)技術(shù)也會(huì)變得更加的靈活和智能化。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)會(huì)采取控制和轉(zhuǎn)發(fā)分離等軟件完成相關(guān)的控制操作任務(wù)，使用統(tǒng)一的自組網(wǎng)和異構(gòu)超密部署等技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。把無(wú)線傳輸方面引入能進(jìn)一步挖掘頻譜效率提升潛力等技術(shù)，比如如先進(jìn)的多址接入技術(shù)、多天線技術(shù)、編碼調(diào)制技術(shù)、新的波形設(shè)計(jì)技術(shù)等。首先是全頻譜的使用。其擁有了豐富的空閑頻率資源，天線增益相對(duì)較高，而且天線和設(shè)備變得小型化。所以5G將實(shí)現(xiàn)全頻段的接入，在這里面低頻段是5G核心頻段，主要用于無(wú)縫的覆蓋，高頻段則是輔助頻段，對(duì)于熱點(diǎn)區(qū)域完成速率上面的提升。所以全頻譜接入采用高頻和低頻混合組網(wǎng)，充分挖掘高頻和低頻的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了5G當(dāng)中無(wú)縫覆蓋還有大容量和高速率等方面的需求。但是高頻信號(hào)在移動(dòng)條件下容易受到一定的阻擋，反射還有散射和大氣吸收等因素也會(huì)受到一定的影響。另外高頻信道和傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)信道之間也存在著較大的差異性。比如信道的變化較快，傳統(tǒng)中會(huì)產(chǎn)生較大的損耗，繞射能力不佳，所以就需要對(duì)高頻信道測(cè)量與建模、高頻新空口，組網(wǎng)技術(shù)以及器件等內(nèi)容展開(kāi)深入的研究[2]。

2.5 超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)

5G網(wǎng)絡(luò)正在朝著多元化還有寬帶化和綜合性以及智能化的方向進(jìn)行發(fā)展。隨著各種智能終端設(shè)備不斷地普及，那么移動(dòng)數(shù)據(jù)流量也呈現(xiàn)出爆炸式增長(zhǎng)的模式。那么在未來(lái)的5G網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，減小小區(qū)半徑，增加低功率節(jié)點(diǎn)數(shù)量，是保證未來(lái)5G網(wǎng)絡(luò)支持1000倍流量增長(zhǎng)的核心技術(shù)之一。所以鑒于上面的這種情況，超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)也會(huì)成為未來(lái)5G網(wǎng)絡(luò)提升數(shù)據(jù)流量的重要技術(shù)。雖然這種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在5G網(wǎng)絡(luò)中具有很好的發(fā)展前景，但是節(jié)點(diǎn)之間的距離減少，越發(fā)密集的網(wǎng)絡(luò)部署將使得網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓訌?fù)雜，從而容易出現(xiàn)與現(xiàn)有移動(dòng)通信系統(tǒng)不兼容的問(wèn)題。在5G網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)通信當(dāng)中，我們必須要解決的一個(gè)重要的問(wèn)題就是干擾。在網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中出現(xiàn)的干擾有同頻干擾還有共享頻譜資源的干擾等等。而在5G網(wǎng)絡(luò)中，相鄰節(jié)點(diǎn)的傳輸損耗一般差別不大，這將導(dǎo)致多個(gè)干擾源強(qiáng)度相近，進(jìn)一步惡化網(wǎng)絡(luò)性能，使得現(xiàn)有協(xié)調(diào)算法難以應(yīng)對(duì)。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，目前世界各個(gè)國(guó)家對(duì)于未來(lái)5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的可行性進(jìn)行了廣泛的研究，技術(shù)也開(kāi)始逐漸走向的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。那么5G的發(fā)展需要在統(tǒng)一的框架下進(jìn)行全球范圍內(nèi)的協(xié)調(diào)。希望本文的闡述能夠給相關(guān)的工作人員一些啟發(fā)和一定的參考[3]。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，5G通信系統(tǒng)的應(yīng)用是未來(lái)無(wú)線通信業(yè)發(fā)展一個(gè)重要的趨勢(shì)，但是目前我國(guó)在這些方面的研究還存在著很多的問(wèn)題。所以我們必須要正視我國(guó)在這個(gè)方面的落后。要關(guān)注工作各個(gè)方面的細(xì)節(jié)，能夠落實(shí)好5G通信系統(tǒng)技術(shù)的實(shí)踐工作，滿足人們目前對(duì)于無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求，為國(guó)內(nèi)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供一定助力。