蜂窩結構與5G 無線通信網絡關鍵技術探討

汪 黎

（湖南省郵電規劃設計院有限公司，湖南 長沙 410126）

0 引 言

隨著大數據時代的到來，人們對網絡通信效率的要求不斷提升。各大運營商面對持續增長的數據速率和移動性不斷增強的無線應用，要進一步研發新的通信系統，以滿足數據高速運行的要求。目前，我國已經對5G無線通信系統進行研究和應用，4G網絡正逐漸向5G網絡轉化。以蜂窩結構為基礎，建立分布式天線系統，并采用MIMO技術，實現容量增益，進而優化服務質量，滿足用戶的通信需求。

1 5G無線通信蜂窩結構簡述

1.1 5G無線通信

電磁波屬于有限資源，具有不同的頻率特性，且用途也各不相同。不同的電波用處不同，具體用途如表1所示。

表1 各頻率電波用途

2017年11月，工信部通知我國5G初始中頻頻段有兩個，一個是3.3～3.6 GHz，另一個是4.8～5 GHz。如果5G通信使用高頻段，則會降低通信覆蓋面積，需要大量基站。為了解決這個問題，微基站應運而生。微基站可以融入各類環境，可以廣泛覆蓋，進而充分發揮5G網絡的應用優勢。此外，5G網絡還具有Massive MIMO的應用優勢，MIMO即Multiple-Input Multiple-Output，即發送和接收都采用多根天線。MIMO技術是一種已有技術，5G網絡充分利用該技術，增加了MIMO的規模和數量。將天線陣列布置于基站，利用對拼信號相位進行控制，在電磁波波瓣相互作用后會變得十分狹窄，并根據服務手機移動方向進行方向的轉變。這是一種空間復用技術，轉變了傳統的全向信號覆蓋，成為了指向性的精準服務模式，波束之間不會產生干擾，相同空間的情況下可以發出多條通信鏈路，進而增加基站服務容量。……