探析5G網絡建設過程中面臨的問題及其解決方法

肖 檑

（中移建設有限公司海南分公司，海口 570216）

1 概念

5G網絡將以新的網絡架構呈現，其存在接入、轉發和控制三個功能平臺，接入云包含大量的微型基站以及更多的無線接入設備，每一個用戶都將成為網絡結構的中心，而同時在大型基站與微型基站的共同配合下，能夠統一容納多種不同的接入技術，并且能夠將核心網的部分功能進行下沉處理，尤其是業務存儲和計算能力將下沉至網絡邊緣，通過這樣的方式，提供更高流量、更低延時的通信網絡。而控制云主要以控制為功能，掌握接入云與轉發云之間的資源調度；轉發云則能夠實現將邊緣內容緩存和業務流加速進行的功能。

2 5G網絡建設過程中面臨的問題

2.1 上行覆蓋受到限制

從我國工信部公布的數據來看，5G網絡中3400-3600MHz以及4800-5000MHz兩個頻率段用于室外使用，為降低網絡建設的成本，5G網絡會盡可能的選取較低的頻段，所以3400-3600MHz是5G網絡建設中最理想的選擇。同時由于3.5GHz的頻段衰減要比2.6GHz大4dB，因而5G網絡的下行就需要通過多天線的方式或者增加發射功率的方式來促使網絡覆蓋面積達到目前4G網絡的范圍，但是在上行覆蓋方面，手機等電子設備的終端天線數量和發射功率有著極大的限制，因此這就需要擴展更多的物理站址，而目前4G網絡下的站間距已經縮短至300米以內，再進行距離縮短的難度極大。

2.2 低頻資源十分有限

我國公布了5G網絡的頻率使用規定，在中低頻段僅僅200MHz可使用，假設我國三大運營商平均分配，每家運營商所得到的使用頻率不足70MHz，但是根據5G白皮書中表明，5G的網絡密度需要達到4G的10倍以上，沒有充足的低頻資源，5G網絡建設就很難成形。

2.3 資源協調過于復雜

為實現5G網絡的高速運行，就要滿足5G系統的超高容量，因此在5G建設中應當會選取數量更多而體積更小的微型基站，站點間距甚至會小于10米，在這種狀態下，站點密度將會達到原來的十倍以上，從而形成層次復雜、超級密集的無線接入網絡。然而超密集組網在提升系統容量是必然會導致新的問題，比如用戶的移動性管理，由于站點間距過小，會導致用戶在行進過程中不斷切換連接節點，從而造成較差的用戶體驗。

2.4 硬件安裝存在問題

除了系統方面的問題之外，在進行硬件安裝的過程中，也面臨著四項基礎問題。第一，在2、3、4G占據大部分可用空間的情況下，5G的天面布置缺乏空間；第二，5G的BBU硬件較大，目前的機房和機柜空間不足；第三，CRAN機房與AAU的距離發生了擴展，前傳資源的規劃成為了難點；第四，電源與電池需要進行擴容。

3 5G網絡建設中問題的解決方法

3.1 上下行解耦

在上述中提到，3.5GHz是5G網絡下室外使用的頻率，由于終端發射功率以及其天線數量的限制，無法實現下行的等同覆蓋。由此來看，3.5GHz并不是上行覆蓋頻率的優選頻段，所以如果選取1.8GHz或者2.5GHz這兩個頻段，應該能夠達到更好的效果，尤其1.8GHz幾乎可以比3.5GHz增益10dB，這樣就接近了下行的覆蓋范圍，因而可以作為首選頻段。

3.2 低頻資源重耕

由于5G網絡建設的發展，網絡運營商很可能會選擇將2G以及3G網絡退網，中國移動的2G網絡在900MHz頻段中上下各25M的頻率范圍，1800MHz頻段中上下各15M的頻率范圍，而TDS的A頻段也有15M的頻率，如果將2/3G網絡全部退網后，將會擁有更多的優質低頻資源，這對于5G網絡建設有著重要的意義。

3.3 引入宏小區微小區雙連接

5G網絡的蜂窩密度要比4G網絡更為復雜，原來的基站區域劃分方式難以滿足更多的微型基站使用，所以必須要解決這一問題。5G蜂窩網絡擁有多層異構的典型特征，通過宏基站組成覆蓋層，而微型基站負責容量層，根據這一特點，可以考慮采取宏小區微小區雙連接的方式，在頂層建立宏小區用以覆蓋小區范圍，而在覆蓋內部添加微小區形成容量區，同時允許終端可以通過接入覆蓋小區和容量小區的節點。

3.4 開發針對性的硬件解決策略

其一，可以通過多端口天線收編存量天線，由此空出抱桿空間，或者利用現有抱桿續接輔桿、利用女兒墻免抱桿的方式創造天面空間。其二，有限將BBU進行合并，將IMB機柜進行掛放，還可以選點安裝室外機柜，以此擴展機房空間。其三，可以采取光纖直連、級聯現網RRU、單芯雙向、部署無源DWDM等方式，實現前傳資源的合理規劃；其四，可以通過智能消峰的方式解決交流電問題，可以通過模塊擴容、室內外刀片電源、采取智能鋰電等方式擴充直流電源，以此解決電源的擴充難題。

綜上所述，在5G網絡建設過程中存在很多問題，但是從目前的試運營階段來看，網絡建設的諸多問題都能順利解決，相信在不遠的未來，5G網絡就能夠全國普及，為人們帶來更為便捷和快速的網絡體驗，從而成為再次改變人們生活習慣的關鍵科技。