淺談5G無線網絡關鍵技術建設難點與應對策略

于志廷

（中通信息服務有限公司，廣東 深圳 518000）

0 引言

在信息技術遍布社會各個角落的當下，人們對通信業務需求也在朝著多元化的方向發展，原有的4G網絡已無法滿足人們日趨多樣化的應用需求，促使移動通信網絡服務不斷作出創新與變革，5G網絡服務業務應運而生。5G網絡相較于傳統的網絡服務，在性能方面具有低延遲和高速度的優點，并且也可以同時使用。在節約能源和降低成本方面，在5G無線網絡關鍵技術建設過程中仍然需要解決許多困難，因此我們應深入探討5G無線網絡關鍵技術建設難點，并提出有效的應對措施。

1 5G無線網絡概述

5G無線網絡集合了多種現代化技術類型，涵蓋的范圍非常廣。與4G、3G網絡技術相比，5G無線網絡性能更加優越，它是對4G、3G網絡系統的優化與升級，有效解決了傳統網絡系統基站信息交互低、干擾大等不良問題，使得信息傳輸速度和質量都大幅度提升。無線網絡是現代化人們生產生活中應用頻率高且范圍廣的一種技術，隨著人們對無線網絡應用范圍的逐步拓展，原有的網絡架構系統已無法滿足人們日益增長的通信網絡服務需求，這同時說明加速移動通信網絡的換代升級對推動社會發展具有重要的現實意義。

從我國移動通信技術的現狀和發展前景可以看出，5G無線網絡以優良的應用性能將會成為社會發展過程中的重要移動通信系統，它具有較強的抗干擾能力、高效的信息交互率，強大的協同力，這些優勢都是傳統網絡系統無法比擬的。

2 5G無線網絡關鍵技術建設難點

2.1 超密度異構網絡

現階段我國網絡技術的發展步入了一個飛躍發展階段，5G網絡時代的到來表明我國的網絡發展趨勢正朝著智能化、多元化和集成化的方向邁進。4G、3G網絡系統的發展及應用現狀，已遠遠滯后于人們對網絡容量的發展需求，傳統網絡系統增加網絡容量的方法通常采用分裂小區的方法來減小半徑，雖然此種方法使得網絡容量和網絡覆蓋范圍較之以前有所提升，但小區半徑一旦減小而低功率節點數量就會相應的增加，網絡部署站點的密度由此增加，長此以往網絡傳輸速度和質量就會受到影響。而5G無線網絡采用的是中高頻段的通信頻段，它所需的無線節點密度將會更加密集，超密度異構網絡雖然能夠有效解決這一問題，但在具體建設過程中，它的應用還會引發一系列其他問題，比如將會增加用戶移動管理難度，小區切換頻繁等問題。

2.2 大規模MIMO技術

在建設5G無線通信系統的過程中，還需要根據網絡建設的實際需要，為天線結構的安裝選擇一個合理的位置，以進一步增加網絡容量。將來，如果將該技術應用于實際的5G無線網絡建設中，將有助于改善5G網絡的綜合特性。就MIMO技術的當前應用狀況而言，它已在全國范圍內逐步實施，但是從理論上講，安裝的天線結構數量越多，其信息傳輸質量和安全性會隨之增加。目前，華為，中興等廠商已經開發出16（T/R），32（T/R），64（T/R）和128（T/R）AAU設備。但大規模MIMO技術在實際應用過程中，還出現了一些不容忽視的問題。首先MIMO技術的應用使原有的站址經濟效益受到一定的威脅，經濟效益作為衡量網絡發展質量的重要指標，如果出現下降趨勢，表明該技術應用效果不理想。其次5G技術的研發及應用，導致原有的4G網絡系統頻譜資源利用范圍下降，而5G無線網絡系統需要依靠中低頻段的頻譜資源為支撐，但目前沒有足夠的頻譜資源為5G無線網絡所用。第三，5G下行鏈路的正常運轉是以多個天線的大功率傳輸實現的大范圍覆蓋，但這種現象又會造成對上行鏈路設備終端天線數量和發射功率的影響，由此說明大規模MIMO技術在5G無線網絡系統中的應用，將會限制其上行線路的正常運行。目前的4G網站建設其覆蓋范圍，即使在較集中的區域其站點之間的距離已嚴格控制在300m范圍，所以5G網絡覆蓋范圍如果想要實現預期的效果，僅僅依靠增加無線節點數量來增強信息傳輸效果，難度非常大。從上述分析可以看出，依靠現有的族譜資源及站址完成5G無線網絡建設，依然面臨很大的難題。

3 5G無線網絡關鍵技術建設難點的應對策略

3.1 宏觀與微觀相結合

5G無線網絡相較于4G無線網絡其建設過程更加復雜，但在性能方面明顯超出4G無線網絡，所以為推動5G無線網絡更好的發展，在其建設過程中需采取科學合理的方法來有效解決上述難題。5G無線網絡是集多種先進技術為一體的綜合性技術，多種先進關鍵技術在5G無線網絡建設中的應用，使得原始網絡覆蓋不完全的缺陷得到有效解決。對于居住社區，通過引用宏小區的構造概念，可以將宏小區附近相鄰的微小區有效連接成一個整體，并且以宏基站為中心實現對整個小區的無線網絡全覆蓋。這種宏觀與微觀的構造方式，使得5G無線網絡的容量載體得到進一步的拓展，將宏基站和微基站的兩個小區進行資源整合，形成一個整體。在整個結構構造過程中，仍然要保障終端系統始終停留在小區覆蓋范圍內或在容量區域內。

3.2 合理利用低頻資源

通過上面關于5G無線網絡關鍵技術建設時的難點來看，這些關鍵技術的應用都會不同程度的改變系統的發射功率和天線數量，造成對系統終端結構的制約，網絡覆蓋難以實現大規模的提升。并且5G網絡應用過程中最常見的頻率是中頻帶和低頻帶，而中低頻段在5G上行鏈路覆蓋頻率中不是最佳的選擇，它的使用會給上行鏈路設備終端天線數量和發射功率帶來負面影響，所以應根據網絡的實際結構對5G網絡應用的頻段進行相應的選擇，只有這樣才能提升5G無線網絡的整體運行質量。隨著5G無線網絡技術的發展并逐步成熟，必將取代傳統網絡方式，成為推動經濟和社會快速發展的通信技術。

3.3 合理建設容量小區

如前所述，5G系統比4G網絡更先進。但與此同時，它也呈現出更復雜的特征。為了有效解決上述施工中的困難，合理的容量電池結構是較為可行的措施。通過建設集中式小型微型基站，我國可以提高原始4G網絡基站的實際工作效率。具體地，在我國的各種居住社區中，可以適當地引用宏觀社區的概念。

3.4 上下行解耦

除了上面提到的合理設計容量單元和重用低頻資源外，還建議執行上行鏈路和下行鏈路解耦。如上所述，作為5G室外頻率的3.5GHz通常由于各種原因而受到限制。例如，由于發射功率或天線數量的原因，其終端通常無法實現相同的下行鏈路覆蓋范圍目標。可以看出，選擇3.5GHz作為上行鏈路覆蓋頻率似乎并不理想。為了解決這個問題，我們可以放棄使用3.5GHz，而是選擇現有的頻率（例如1.8GHz或2.5GHz）作為上行鏈路覆蓋頻率。通常，與3.5GHz相比，1.8GHz可獲得約10dB的增益。它更接近下行鏈路覆蓋水平。這表明它是更優選的。通過這種形式，上行鏈路和下行鏈路的解耦可以促進5G無線網絡的進一步發展。

4 結束語

綜上所述，總體而言，與過去使用的2G，3G和4G網絡相比，5G網絡具有許多應用優勢，但是仍然存在許多需要有效解決的難題，需要我們繼續鉆研。但是隨著科技的發展創新，我們始終本著開拓進取的精神深入探索，上述問題將得到很好的解決。提升我國5G通信能力，這對提高我國綜合國力以及提升我國國民的幸福指數都具有重要意義。