5G無線網(wǎng)絡規(guī)劃與設計研究

牛晨欣

摘 要 從當前的信息化發(fā)展來看，為了使萬物物聯(lián)得到進一步實現(xiàn)，需要目前已經(jīng)存在的4G升級到5G網(wǎng)絡。與現(xiàn)在應用的4G網(wǎng)絡相比較，5G無線網(wǎng)絡無論是速度還是性能，都有了很大的提升，可對高效通信提出的要求更好地滿足。因此，本文針對5G無線網(wǎng)絡規(guī)劃與設計做出了進一步探究。

關鍵詞 5G無線網(wǎng)絡;規(guī)劃;設計

因為智能手機等多媒體設備發(fā)展，移動軟件的廣泛應用，人們希望可以借助通信網(wǎng)絡可以有更高的寬帶，以便對更多的數(shù)據(jù)資源實施傳輸。5G網(wǎng)絡是當前最先進的移動通信技術，基于TD-SCDMA以及TD-LTE技術的前提下，應用了更加先進的，將設備作為中心的系統(tǒng)架構(gòu)，結(jié)合海量MIMO、智能設備等一些顛覆性技術，可實現(xiàn)數(shù)十G的寬帶資源，實現(xiàn)更高速度的數(shù)據(jù)傳輸。所以，在對5G無線網(wǎng)絡進行大規(guī)模的商用之前，對網(wǎng)絡規(guī)劃以及設計，給出了如下分析。

15G無線網(wǎng)絡的主要特征

因為大數(shù)據(jù)技術的提升和發(fā)展，已經(jīng)實現(xiàn)了更快的信息的發(fā)展速度，并且成為現(xiàn)代社會發(fā)展的重要標準[1]。移動互聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模應用，可將萬物進行聯(lián)系，并對當前設備提出的通信要求給予了滿足。站在當前的信息化發(fā)展來看，為了使萬物物聯(lián)的進一步實現(xiàn)，需要目前已經(jīng)存在的4G升級到5G網(wǎng)絡。與現(xiàn)在應用的4G網(wǎng)絡相比較，無論是速度還是性能，都有了很大的提升，可對高效通信提出的要求更好地滿足。5G網(wǎng)絡系統(tǒng)利用一個基站，可對不同的通信設備需求要求給予滿足。例如：智能手機、平板電腦等。因為設備正在不斷提升通信水平，借助5G無線網(wǎng)絡，可對互聯(lián)網(wǎng)服務器給予更高的支持，用戶設備終端和無線網(wǎng)絡可在此基礎之上實現(xiàn)無線網(wǎng)絡應用效率的提升，同時對海量數(shù)據(jù)進行傳輸。此外，對于5G網(wǎng)絡的應用，還可拓展無線網(wǎng)絡資源，以便將高頻段頻譜資源的使用效率進行提升，使得移動通信資源的配置更加合理，還會使通信數(shù)據(jù)的質(zhì)量有所提升，使運營當中產(chǎn)生的成本下降。

25G無線網(wǎng)絡規(guī)劃以及設計分析

5G的網(wǎng)絡規(guī)劃，已經(jīng)制定了新的規(guī)劃目標，將之前制定的網(wǎng)絡為中心的覆蓋容量規(guī)劃轉(zhuǎn)變?yōu)榱爽F(xiàn)在的云化和用戶為中心的體驗規(guī)劃[2]。5G無線網(wǎng)絡規(guī)劃和相關設計，主流基站形態(tài)為3D MIMO 64T64R，對聯(lián)通差異化領先給予了最大程度的支持，“大規(guī)模天線+大帶寬”產(chǎn)生了Gbps用戶體驗。其中，應用到的3D-MIMO，產(chǎn)生的高樓覆蓋和深度覆蓋效果更加理想，6464T64R 3D MIMO連片組網(wǎng)，使得新增站點數(shù)目有效減小，完成了室外Gbps的拉網(wǎng)體驗。5G無線網(wǎng)絡制定的規(guī)劃與現(xiàn)在應用的4G網(wǎng)絡規(guī)劃，在流程方面，并沒有太多的差別。①對網(wǎng)絡規(guī)模實施系統(tǒng)的估算，其中可借助W1NS ?RND工具，將覆蓋半徑、單站容量以及需站點數(shù)等初步網(wǎng)絡配置信息進行輸出[3]。②仿真設計網(wǎng)絡規(guī)劃。借助W1NS U-NET工具，可對多站組網(wǎng)產(chǎn)生的覆蓋效果輸出。③借助W1NS U-NET工具，還可規(guī)劃網(wǎng)絡參數(shù)，將工程參數(shù)和小區(qū)參數(shù)輸出，如經(jīng)緯度以及波束等。

5G無線網(wǎng)絡規(guī)劃的相關工作，有著很多的困難和挑戰(zhàn)性，這其中涵蓋了新的頻段、空口和業(yè)務、架構(gòu)以及場景。5G無線網(wǎng)絡規(guī)劃，還需要對更高的頻段深入考慮，以便實現(xiàn)規(guī)劃仿真更高精準性的要求。其中，要對多頻段網(wǎng)絡規(guī)劃實施綜合考慮以及分析。大規(guī)模MIMO，將之前應用的傳統(tǒng)網(wǎng)絡規(guī)劃方法進行了更改，要對動態(tài)的，上下行帶寬/TDD不對稱傳輸給予實現(xiàn)，并預防上下行產(chǎn)生的干擾。5G網(wǎng)絡的應用，可使萬物進行聯(lián)通，但是需要先對基站的可靠性給予保障，實現(xiàn)綠色低功耗的目標。5G網(wǎng)絡的一系列規(guī)劃以及建設工作，需要應用的關鍵性技術為動態(tài)的自組織網(wǎng)絡，軟件定義網(wǎng)絡以及異構(gòu)超密集網(wǎng)絡等。Self-Organizing Network，SON即為自組織網(wǎng)絡，可結(jié)合5G網(wǎng)絡的實際使用情況，對設備和設備的通信進行自行優(yōu)化，并實現(xiàn)自主愈合[4]。如果網(wǎng)絡當中的退出了某些設備，便可自將另外的備用通道自動發(fā)展，從而實現(xiàn)自動化的5G 網(wǎng)絡部署以及自動化運行。并且，可依據(jù)提出的要求，將5G網(wǎng)絡參數(shù)實施自我調(diào)整，使得網(wǎng)絡傳輸?shù)男阅苡辛撕艽蟮奶嵘ON還可以幫助維護網(wǎng)絡人員減輕工作壓力，降低工作量，使得5G移動網(wǎng)絡產(chǎn)生的運營效率整體提升;Device-to-Device，D2D即為設備到設備，在最初的4G時代便提出了該項技術，但在之后的5G網(wǎng)絡時代當中，會有更加廣闊和深遠的發(fā)展，對其的改進會非常大，可借助該項技術，使智能移動設備當中的復用數(shù)據(jù)傳輸能力得到很大的提升，以致5G網(wǎng)絡通信分布轉(zhuǎn)發(fā)能力有更高的發(fā)展，并對集中式業(yè)務控制有進一步的推動，實現(xiàn)5G移動通信網(wǎng)絡基礎設備可靠性的有效改進。在5G網(wǎng)絡中，應用D2D產(chǎn)生了非常多的發(fā)展優(yōu)勢，使得蜂窩通信網(wǎng)絡產(chǎn)生的負擔有所下降，并降低了移動終端通信對于電池先生的功耗，進而5G移動通信產(chǎn)生的比特速率有明顯增加，設備到設備可將車聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)當中的應用效能更好地提升，使得多模式的應用場景有所提升，強化了5G網(wǎng)絡的普及能力。

異構(gòu)超密集網(wǎng)絡，可將小區(qū)的規(guī)模提升，以便小區(qū)的半徑持續(xù)縮小，構(gòu)成的集成小區(qū)為超大規(guī)模，進而完成了密集化的操作機制，使得5G移動通信得到非常大的增益效果，建立相應的超密集網(wǎng)絡集群平臺，以便使更多的移動智能通信設備接入其中，如智能手機、平板電腦以及筆記本電腦。

此外，MWC2017上，中國移動便提出了“3.5GHz 5G系統(tǒng)樣機技術指導建議”，對RAN架構(gòu)的要求為：當堵路部署5G時，gNB當中的邏輯體系使用DU和CU分離模式。根據(jù)協(xié)議棧功能，CU-DU邏輯體系包括兩種，具體來說便是CU-DU分布架構(gòu)以及CU-DU融合架構(gòu)。

（1）CU-DU分離架構(gòu)

該架構(gòu)，NR協(xié)議棧當中的功能，可實施動態(tài)的配置以及分割。有些功能會在CU中實現(xiàn)，其余功能的實現(xiàn)在DU中。

（2）CU-DU整合架構(gòu)

CU以及DU當中的邏輯整合，會在一個eNB中，并將協(xié)議棧的所有功能實現(xiàn)。

35G無線網(wǎng)絡發(fā)展的前景分析

3.1 SDN以及NFV的拓展應用

在相應的分析工作結(jié)束之后，在SDN以及NFV中應用5G，可以使結(jié)構(gòu)的合理性進行提升。在發(fā)展當中，技術人員借助SDN以及NFV可定義軟件，并對拓展功能。并且，可對網(wǎng)絡應用虛擬化實現(xiàn)，以免移動通信技術在實際使用當中影響5G無線網(wǎng)絡的規(guī)劃。移動通信運營商，可借助該軟件，對網(wǎng)絡技術當中虛擬網(wǎng)絡技術進行定義，并優(yōu)化網(wǎng)絡，其關鍵是對網(wǎng)絡節(jié)點功能實施的優(yōu)化，基于這一點可編排智能無線網(wǎng)絡，以便將無線網(wǎng)絡硬件標準進行提升[5]。

3.2 網(wǎng)絡功能的深化

5G無線網(wǎng)絡技術，最終的應用目標是將用戶的體驗感進行提升。技術人員針對研發(fā)工作， 要側(cè)重于用戶提出的需求。其中，技術人員需要對信息共享的要求充分滿足，并強化人、物之間的交互水平。但是，站在目前已經(jīng)擁有的技術來說，無線網(wǎng)絡還沒有較高的開放度，人與物之間的交互水平并不是很高，所以提升了信息共享，使得整體通信服務質(zhì)量有所提升。此外，應用5G無線技術，還可進行專業(yè)定制，只要客戶提出自己的要求即可，使用戶的體驗感有了很大的提升。

3.3 應用邊緣計算

邊緣計算對于數(shù)據(jù)的處理，有更大的優(yōu)勢：其一，應用邊緣計算，對于數(shù)據(jù)的處理為實時性，甚至更快，這樣的數(shù)據(jù)更接近源，延遲時間得到縮短。其二，成本預算方面，經(jīng)費有所下降;其三，網(wǎng)絡流量有所減少;其四，使得應用程序效率有所提升。

4結(jié)束語

總之，科技的進步，通信技術的高速發(fā)展，5G網(wǎng)絡已經(jīng)成為發(fā)展的必然趨勢，在對其進行運行的過程中，要先明確其特征，掌控關鍵之后，之后做好規(guī)劃設計，以便使5G通信技術得到更高的發(fā)展。

參考文獻

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[2] 劉小平.5G網(wǎng)絡技術特點分析及無線網(wǎng)絡規(guī)劃探究[J].數(shù)字技術與應用，2019，37（1）：23-24.

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[5] 聶磊.5G無線網(wǎng)絡規(guī)劃設計工作需滿足四大要求[J].通信世界， 2016，（33）：41-42.