摘 要:從第一代模擬通信到現在的第四代超高速網絡,通信快速發展的現狀促進社會溝通效率產生極大提升。即將到來的5G通信網絡將是又一個重量級的技術飛躍,這種通信網絡能夠在未來引入大量的微模式基站,在多維度組成不同層次的異構通信網絡。但是,大量微模式基站的建立會給不同的網絡技術帶來困難。工程隊需要采取多種措施,完善5G網絡的建設工程。文章首先分析了5G通信網絡的主要技術特征,隨后剖析建設工程中存在的問題,最后提出相應的解決策略途徑。
關鍵詞:5G通信;網絡建設;工程問題
一、 引言
隨著公眾信息溝通需求的增長,網絡傳輸效率已經成為當今人類生活的硬性要求。光纖通信的優良特性滿足了信息量的增長的基本條件,而5G從幾種通信方式中脫穎而出的高速無線傳輸效果,已經成為未來的主要建設方向。5G能夠在各個行業中得到利用,并且具備促進網絡數據容量增長的效果,能夠有效替代原本具備技術問題的4G技術,實現信息躍升。
二、 5G通信網絡主要技術特征分析
5G通信技術不會完全脫離2G、3G、4G技術,而是將它們的主要優勢點相互結合,從而為用戶提供更加豐富多樣的功能權限以及體驗。5G通信技術的標準網絡覆蓋范圍是4G技術的十倍,同時能夠保持信號穩定狀態,為更多地區、更多人群提供便捷的通信服務。同時,由于5G通信技術所連接的設備規模不斷增加,5G通信頻譜的效率也隨之提高,凸顯了其擴展特性。與傳統通信技術相比,5G通信技術具有優秀的兼容性和靈活性。因此,使用5G通信技術能夠推進環保節能事業進一步深入,符合我國可持續發展的戰略目標。
三、 5G通信網絡建設工程中存在的問題分析
(一)基站覆蓋率被削弱5G時代基于過去3G、4G的技術發展基礎,能夠與這些通信技術進行長期共存。與3G、4G通信技術相比,5G通信網絡對天線的穩定性要求更高,基站處理的放大系數需要符合標準,基站的功耗較大,同時對建設無線數據端口接入設施等條件的要求也比較嚴格。由于信息傳輸頻率的提高,不同的數據傳輸方式影響了5G技術整體的傳輸效率,需要基站進一步擴大覆蓋范圍。然而,當前5G基站的整體覆蓋范圍被削弱,這加劇了5G數據網絡基站的選址挑戰性。
(二)覆蓋范圍不理想根據我國工信部公布的5G頻段規定,外部環境的頻率范圍為通常在3300~3500MHz。頻率覆蓋范圍為3200MHz和4800MHz。5G通信技術工程建設過程中,應當繼續覆蓋盡可能多的低頻段,保證基本信號傳輸效率。因此,3100~3200MHz將是降低網絡建設成本的5G頻段首選。不同頻段之間,3.6GHz頻段比2.5GHz頻段多了約3dB的緩沖,通過多種天線形狀或模式,提高大數據信息發射機的功率,能夠有效滿足等效4G覆蓋。然而,在這種情況下,5G消息的上行天線數量和終端的數據發射機功率無法實現同等4G的覆蓋,局限性較大。如果想讓5G通信的上行覆蓋范圍等同于4G通信,就必須增加網絡中的基站數量,縮短不同小區之間的距離。對于城市密集區,這種要求難以實現。
(三)信息通信資源難以協調5G通信技術網絡系統為增加用戶容量,需要大量的微模基站建設。每個基站的安裝距離通常在13米左右,網絡中多個不同通信技術的低功耗節點的基站密度必須達到現有網絡中基站密度的10倍以上,形成一個密集、多層次的無線網絡。然而,密集的多層無線傳輸網絡存在接入問題,如用戶移動管理性能低下,部署大量微模基站將導致大量低速移動用戶頻繁切換問題,同時也會限制海量節點的資源協同和數據信息處理能力。
四、 解決5G通信網絡建設施工問題的策略途徑
(一)加強對5G節能技術相關研究5G通信網絡建設過程中會產生大量能源消耗,不僅會造成施工難以進行,還會導致巨量碳排放,對5G硬件機房建設工程形成嚴峻考驗。因此,政府應當出臺的相關扶持政策作為建設施工指導,促進企業和科研院所對5G節能技術進行深入研究,從而有效解決技術難題,降低5G通信網絡運行過程中產生的能耗,推動我國5G產業的進一步發展,使相關建設公司得以快速進步。有效增強5G建設層次,提高國家戰略落實程度。
(二)切換為分布式模式為了促進5G通信網絡的基站合理規劃,工程團隊可以將基站切換為分布式運行模式,也就是DU+AAU狀態。通過這種方法,能夠有效以最大限度減少網絡發展所需的實際硬件機房數量。當采用分布式基站模式時,工程團隊需要在集中模式下對DU進行相應處理,防止出現通信中斷的情況發生,并且將AAU遠端設備設置在合理區域支撐范圍內,幫助簡化網絡管理難度。規劃5G基站時,管理層需要遵循資源配置開發的基本原則,減少資源浪費,提高建設效率。
(三)上下行解耦根據工信部發布的關于我國5G頻段應用的規定,3.5GHz頻段的中低頻段只有200MHz的可用范圍。如果我國三家運營商都采用公平分配網段的原則,則各運營商在其使用區域內應用的帶寬最高不超過60MHZ。由于5G的頻率不超過70MHz,根據頻段白皮書中的相關技術細節顯示,5G可以在外部應用時達到3.6GHz頻率。然而,此段頻率范圍受到傳輸功率和天線數量的限制,難以在具體應用中使用,無法實現上行鏈路的頻率覆蓋。因此,綜合相關因素,5G工程建設應當利用上下行解耦技術,從而實現使用1.7GHz或2.6GHz頻段。在與3.6GHz頻段相同的條件下,1.7GHz頻段可以達到9dB左右的上行覆蓋率,在下行鏈路相同的條件下,可以實現約8 dB的放大,從而有效加強5G信號水平,提升使用體驗。
五、 結語
綜上所述,5G在工程建設過程中經常會遇到一些技術難題,阻礙工程正常進行。項目團隊應當在建設過程中應用多種技術手段,加強5G使用效果,從而有效提高工程進展效率。
參考文獻:
[1]陳新.談談5G通信技術施工及建設[J].信息通信,2019(4):225-227.
作者簡介:葉駿,中郵建技術有限公司。