所屬欄目:計算機網絡論文 發布日期:2020-03-12 09:11 熱度:
5G網絡的安全性更高、覆蓋面更廣、數據傳輸速度更快,其優質主要體現在資源利用率及信息傳輸速度兩方面[1]。5G網絡技術與其它無線移動技術的集成可為全球通信帶來新的改變,通過5G網絡的靈活性真正實現自動化與智能化的結合[2]。5G網絡技術更注重用戶的實際體驗,高傳輸率對于普通用戶而言必將是一大亮點,實現了全方位有點及面的信號覆蓋,讓網絡更好的服務于生活、工作[3]。本文以5G網絡為切入點,簡單闡述了這一技術的特征及在無線網絡規劃中要點。
15G網絡技術特點
5G網絡從字面意義上來看是4G網絡的升級與延伸,隨著大數據時代的發展,信息化數據物流下,移動通信網絡必然向著“萬物物聯”的方向發展。相較于4G網絡,5G網絡在數據傳輸速度方面有了大幅度提升,可實現不同設備之間(例如智能手表、健身跟蹤器、平板電腦、手機)的有效通信,利用同一基站即可滿足用戶在多元化設備方面的通信需求。除此之外,5G網絡還可改善用戶設備端與互聯網服務器、無線網絡端之間的連接性能,讓使用率及數據得到更有效的支持,讓空間無限資源利用率得到顯著提升,改善通信期間高頻段頻譜資源應用有效率狀況進一步提升通信質量。按照應用場景與業務需求,在5G網絡中,國際電信聯盟(ITU)將5G網絡技術的應用場景確定為以下三種:首先為增強移動寬帶,主要用于提升用戶在現有移動寬帶業務場景下的使用體驗,實現無線網絡規劃與技術應用;其次為海量機器類通信或大規模物聯網通信場景,主要用于6GHz以下頻段,基于物聯網下側重于物與人之間的交互通信,其核心技術為NB-IoT技術,能夠支持成本低、能耗要求耗損低、規模較大的物聯網設備,實現環境智能監測、智慧家居、智慧城市等以高效管理與接入為目標的場景;第三為超高可靠超低時延通信,主要強調網絡技術應用的時間延遲性及可靠性,大多應用于機車自動駕駛、工業控制等對延遲敏感度較高的業務類型,例如遠程工業控制、自動駕駛控制、車聯網等,強調高安全要求及高精密度的業務實踐。
2無線網絡規劃分析
2.15G網絡接入試點
在規劃無線網絡試點過程中,技術人員應考慮到5G網絡在未來發展中的應用程度、應用頻率、發展趨勢等。可通過試點工作加深對5G組網技術的認知以及對相應技術實際操作及效果的了解,通過雙網融合讓5G網絡架構趨于合理性,結合以往試點規劃經驗,引進先進5G網絡架構設計模式,以用戶的接入網絡業務性能以及通信需求為主要目標對無線網絡方案展開進一步規劃完善,讓5G網絡服務能夠真正發揮其優勢。
2.2合理布局
根據5G網絡的技術特點展開網絡規劃前,需要詳細了解接入5G網絡的影響因素、網絡特點及核心建設模式,規劃與配套先行。根據區域范圍內實際通信業務需求合理規劃5GC-RAN匯聚機房。通常5G頻譜措施包含低頻段和高頻段兩個類別。(1)低頻段5G頻譜技術人員需在處理上更側重于6GHz以下低頻段相關問題,尤其是資源不足問題。在解決措施方面,可根據以往網絡演進經驗,分析2G網絡、3G網絡的退頻退網問題,重耕零散頻段率。適當增加6GHz以下頻段的頻譜數量,考慮到5G系統現如今仍存在頻域、碼域、空域的特征,可考慮應用5G空口關鍵技術增強頻譜使用效率。(2)高頻段5G頻譜對于高頻段5G頻譜,技術人員在規劃時將側重點放在無限傳播需求方面,設定理想化異構化網絡并提出相應建設規范標準。合理選擇無線網絡基站,在選址上必須確保合理性與科學性。根據應用場景的差異讓5G組網技術得到充分展現,盡可能減少外界干擾。在規劃過程中應注意低頻段組網和高頻段組網之間的相互配合,讓無線網絡真正提升上行覆蓋能力,以此提升其性能。
2.3強化技術集成
在“萬物物聯”的發展趨勢下,5G網絡的應用場景相較于4G網絡而言有了明顯擴展,其應用場景的豐富性要求5G技術與應用技術必須有效融合,使數據傳輸在安全性、體驗性、高速性方面達到要求。5G呈現出的低成本高傳輸速率及低延遲高可靠性的特征將更明顯,技術人員在建設期間必將融合多種關鍵性技術,來確保無線網絡的有效使用率。根據5G網絡的規劃應用場景來看,在技術集成角度,可從以下幾方面展開集成。(1)新型空口技術,該技術的應用目的在于讓頻譜效率得以提升,現階段常見技術包含5G低頻新空口技術及多輸入多輸出(MIMO)技術。前者可通過連續廣泛覆蓋保障5G網絡使用的可靠性及低延遲性。例如在連續覆蓋應用場景下,利用5G低頻新空口技術可在6GHz以下低頻段實現數據的高效傳輸,讓用戶的實際體驗速率每秒達到100Mbit以上。在低頻新空口技術下,轉控分離(C/U)得以實現,相較于以往網絡場景而言在BRAS資源利用率偏低及運維難度較大兩方面的問題可得到解決,幫助基站提升控制水平,確保無線網絡規劃的合理性。多輸入多輸出在改善移動通信質量方面效果顯著,可通過天線陣列的形成實現用戶設備信號的大量傳輸,以大量天線為載體讓5G網絡覆蓋范圍更廣泛,可有效減少因同信道傳輸出現的數據干擾問題,可保障通信質量及通信系統頻譜效率。(2)網絡架構技術。在規劃無線網絡的過程中,必須通過合理的網絡架構技術來保障通信質量,以滿足5G網絡在不同場景中的實際使用需求。在實踐應用過程中,無線網絡架構技術的技術人員需要將基礎定義為網絡功能虛擬化以及軟件定義網絡。在網絡架構重構期間需要進一步細化5G網絡基站的功能性,以保障每個基站中形成分布式單元和控制單元兩個功能實體。前者主要用于實時性業務以及物理層,讓無線網絡架構更具專業性特征,可提升整體架構計算水平;后者則用于非實時無線高層協議,確保無線網絡架構形成“云化”。除此之外,還應注重網絡功能虛擬化以及軟件定義網絡的應用,保障科學配置云端資源和網絡系統端資源,來滿足兩個功能實體在不同場景中的使用需求,實現智能化調整。(3)路線與場景技術。將5G網絡技術與路線和場景技術相集成可有效解決5G網絡在運用過程中無線組網存在可靠性低、能耗大的問題。例如在高頻段頻譜資源中,數據傳播過程中資源消耗狀況會受到傳播特征的影響,若能夠在頻譜資源傳播期間合理應用終端質量技術和高頻通信技術,可直接實現近距離數據傳輸。不僅能夠保障傳輸效率,還能夠有效控制頻譜資源損耗。另外,無線網絡規劃中考慮到高低頻段協作理論,有效應用干擾控制關鍵技術及干擾識別關鍵技術可顯著提升無線網絡信號傳輸速率以及信號容量,盡可能降低外界因素對無線網絡通信的干擾。
3結語
綜上所述,5G網絡技術對全球通信帶來的影響不容小覷。在網絡規劃方面,必將以NFV與SDN為平臺支撐技術,深度挖掘網絡能力,實現網絡動態切片,讓網絡資源實現高效合理應用,讓無線網絡規劃更符合人們在多重場景下的使用需求,提升網絡利用率。
參考文獻:
[1]黃耿東.長風破浪會有時直掛云帆濟滄海——記“面向5G的LTE網絡創新研討會(2016)”[J].移動通信,2016,40(17):7-11.
[2]王一蓉,王艷茹,賀艷華,王永惠,唐良瑞.基于成本與網絡負載最優的智能配電通信網絡規劃策略[J].電信科學,2017,33(08):173-179.
[3]劉宗祥.創新合作,以行踐言,共筑中國5G引領——“5G網絡創新研討會(2018)”華為公司專訪[J].移動通信,2018,42(09):91-93.
《5G網絡技術及無線網絡規劃》來源:《信息通信》,作者:何欣
文章標題:5G網絡技術及無線網絡規劃
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