5G移動通信技術及其對基站配套的影響分析

楊茂林

（江西省郵電規劃設計院有限公司，江西 南昌 330001）

1 5G移動通信技術分析

將5G通信技術與4G相比較發現，5G通信網絡速度在峰值時要比4G差不多快十倍，并且網速可達10Gb/S。對一般用戶來說，5G網速可以實現10Gb/S，但是對特殊用戶來說，網速能夠實現100Gb/S。將5G與4G通信網絡作對比分析得出，5G移動技術的可靠性更高，延時性比較低，延時性最低低至5ms，在450km/h的高速條件下能夠實現通信。相比之下，5G網絡系統節能性與環保性都比較好，并且在通信能耗方面也實現了最優化。

1.1 多載波技術

為了能夠快速、有效提高5G網絡數據傳輸速度，就需要對帶寬進行相應調整，達到1GHz左右的標準。但是根據相關調查研究發現，在以前的低頻段很難獲取到寬帶頻譜層持續信息以及資源，溯源發現是因為該頻段應用的是無線層面的傳輸系統。如此一來，與電視網絡系統差不多，也存在一些白頻譜信息資源。就這些白頻譜資源來說，在其位置上就極有可能出現不持續的情況。于是，將多載波技術應用到5G技術中是十分必要的，并且還有利于對頻譜實現持續使用。

1.2 網絡智能技術

就5G移動通信中的中心網絡而言，在以后該技術必定會從大型層面的服務器建設成云方面的計算平臺，這樣一來就會將路由器、交換機網絡、基站之間實現有效連接變成可能，同時它在大數據儲存方面也起著非常大的作用。云計算會對那些數據量大、時效性高的數據進行快速處理。然而對終端和基站而言，基于它在數量與形態較多的情況，往往會根據實際情況以及業務應用不同的頻段。顯而易見的是，為了在短時間內達到智能自主組網的目的，該技術需要具備較高的智能判斷識別功能以及智能配套方面的功能。在以后，也可以將網絡智能方面的相關技術廣泛應用到5G移動通信技術中去。

1.3 大規模MIMO技術

大規模MIMO技術是5G技術發展過程中非常重要的關鍵技術，它被廣泛應運用于無線通信行業。對于5G移動通信網絡無線側，可以通過使用Massive MIMO技術將射頻模塊與天線有效進行整合，進而實現一體化集成建設。下圖為大規模天線應用場景。

1.4 無線接入技術

這一技術作為5G通信系統的基礎技術，其構成一般包括BDMA、NOMA等技術。大力推廣該技術在一定程度上能夠提高通信信號的覆蓋面積與傳輸水平，方便給用戶提供應用指標。該技術實際運用中，相關工作人員還應當對頻譜資源加強運用效率，進而為5G無線接口供給所需的頻率、時間等資源，確保技術運行效率得到提升。

1.5 同時同頻全雙工技術

在5G移動通信系統中應用此項技術，可以實現網絡信號多個方向的同步傳送，并且還可以同步進行發射、接收信號操作，進而實現對空口頻率的充分利用，確保移動網絡的靈活性與穩定性得到有效提升。

2 5G移動通信技術對基站配套的影響

目前，在5G移動通信技術發展過程中，為了更好地提升自身，故而需要大量的頻譜資源，進一步實現從4G移動通信網絡的過度，早日跨入全新的5G時代。為了更高水平的創建出此種網絡環境，需要在5G網絡構建過程中，確保5G頻率超過3GHz，并且對網絡信號能夠覆蓋的全部區域進行有效控制。與此同時，對基站數量進行有效控制也是十分必要的，并且盡量拉近基站間的間距。

2.1 對網絡部署的影響

天線數量可以由原來的4根增加至64根或更多，基站的處理能力變強，能源耗損被加大，要求基站機房的性能進一步提升。對資源進行有機整合，實現網絡資源共享。首先，降低對基站機房數目的要求，并且縮減機房建設資金投入；基站的覆蓋面積由4G網絡階段的幾百米縮減到幾十米，如此一來會加大對基站數量的要求。在5G后續的網絡建設過程中，小基站將會特別受歡迎，極有可能會成為未來通信網絡建設的主要形式。

2.2 對微基站建設的影響

微基站的發射功率通常在10～20W范圍內，其覆蓋面積比較小。將其與宏站比較，氣體機與重量都是較小的，在安裝方式與使用方式方式比較方便。但是由于微基站覆蓋范圍不大，所以能夠跟宏基站相連接，互相補充，從而達到立體覆蓋的效果。在5G網絡發展過程中，其頻段比較高。假如還是使用原有的建設方式，覆蓋效果可能會不理想。為此，5G通信網絡能夠借助異構網絡達到深層次覆蓋的目的。現階段，許多廠商為此給出了很多類型的異構網絡覆蓋設施與技術方法，其中，Small Cell體積較小、布局方式方便靈活，而且可以有效提升5G網絡性能與服務質量。

2.3 對電源設備的影響

5G移動通信技術運用過程，其基站類型使用的是Massive MTMO。此類基站運行時，在功耗方面消耗比較多，與4G技術相比，有很大的進步。與此同時，就5G基站的建造來說，直流負載也會產生功耗，與4G網絡下的基站建設比較，可能會有4倍及以上的提高。比如在4G技術下增加1套設備，在創建5G系統的時候，通常會需要更多的電容量。然而在目前通過對外市電側的實際情況進行分析發現，基站外市電容量一般都在15-30kVA之間，因此對未來網絡進行建設時，應該對此設備的容量進行一定的擴展，避免在具體應用過程中，對基站外市電容量產生不良影響，從而造成這方面的資源出現短缺的情況。如果站在直流電源側的角度上看，如果電源設備在交直流容量方面發生不足的情況，就必須要及時進行替換，但是要知道，一旦這樣操作，勢必會給交流配電箱、有關開關電源帶去一定的不良影響。

2.4 對蓄電池的影響

構建一套5G系統按照備電時長3小時進行計算，應該增加300～400Ah蓄電池，與此同時還需要安裝1至2個機架。目前，在對宏站進行規劃建設時，通常會要求安裝2組500Ah的鉛酸蓄電池。但是，如果出現應用空間不足的情況，可以選用替換方案。但是要滿足2套4G系統以及2套5G系統的實際需要。反之如果空間夠用，可以安裝梯級鐵鋰電池，并且還需要用梯次電池將已有的鉛酸蓄電池進行原位替換，同時將容量加大至1.5倍。

2.5 對空調系統的影響

要知道，室內安裝1套5G設備發熱量就會增加1.5kW。在宏基站中可以安裝風量較大的空調專用設備，從而妥善解決制冷難題。一般情況下，現網大多數室外機柜冷負荷范圍規定在500～1000W，適用性較差。應當結合實際需要對室外機柜進行開發應用，達到室內設備符合熱量要求。

2.6 BBU集中放置

由于5G網絡建設的過程，是覆蓋面由廣到深持續推進的過程，基站在對站點建設的過程中對資源需求不斷增加，致使能夠被站點進行利用的資源數目不斷減少。要知道站點資源不足，對網絡質量會產生嚴重的影響，當然這也是未來5G網絡構建過程中必然會遇到的難題之一。與普通建站的方法進行比較發現，分布式基站具備設施小、損耗較低、成本較少、建設時間較短等特點，在一定程度上能夠有效降低建設的難度系數，加快網絡實際構建速度。分布式基站還能夠將基帶單元與射頻單元進行分離，方便基帶單元實現集中放置。集中放置的優點在于可以減少機房建設與租賃需要，降低與物業協調的難度。對BBU進行集中設置，能夠有效降低RRU拉遠站點配套建設，節約網絡建設資金投入，更好的提高電源供給效率，節約網絡能源與降低污染區排放。

3 結束語

總而言之，本文通過對5G移動通信技術及其對基站配套的影響進行詳細探究。經過此次研究發現，隨著有關策略的有效落實與相關技術的不斷改進與發展，相信我們國家在5G移動通信技術發展過程中，終有一日會實現可持續發展目標，并且有效提高各個領域的經濟效益。