宋濤

在4G網(wǎng)絡技術(shù)的支撐下，物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務逐漸擴展，移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)日新月異，5G網(wǎng)絡技術(shù)以新時代的特點在通信行業(yè)中出現(xiàn)并實現(xiàn)了逐漸發(fā)展。相對4G網(wǎng)絡技術(shù)而言，5G網(wǎng)絡具有一定的優(yōu)越性，主要體現(xiàn)在通信時延、通信速率及其穩(wěn)定性等方面。文章將以5G網(wǎng)絡為研究對象，分析其技術(shù)特點，探究其發(fā)展現(xiàn)狀，并進一步研究了5G 網(wǎng)絡規(guī)劃的相關(guān)問題，以期促進5G網(wǎng)絡技術(shù)的推廣，推動移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。

當今社會是一個快節(jié)奏、高要求的發(fā)展時代，新形勢下對移動網(wǎng)絡通信提出了一定的要求，以滿足各行業(yè)的全新的發(fā)展需求。5G網(wǎng)絡技術(shù)作為繼4G后出現(xiàn)的一代新型移動通信網(wǎng)絡技術(shù)，其對于整個通信網(wǎng)絡的發(fā)展以及社會信息化的進步有著積極作用。因此，要對5G網(wǎng)絡進行有效規(guī)劃，以保證網(wǎng)絡技術(shù)發(fā)揮其應有的作用，為各領域的發(fā)展提供移動網(wǎng)絡通信的保障，進而促進數(shù)字化經(jīng)濟實現(xiàn)更廣闊的發(fā)展。

一、5G網(wǎng)絡規(guī)劃的必然性

移動通信技術(shù)帶給人們?nèi)粘Ｉ睢⒏餍袠I(yè)發(fā)展的變化是有目共睹的。20世紀90年代開始到2008年，是2G網(wǎng)絡的發(fā)展階段，經(jīng)過10多年的發(fā)展，客戶量達到了3億左右，實現(xiàn)了移動通信網(wǎng)絡用戶規(guī)模的開拓。2008年，3G網(wǎng)絡步入商用時代，其表現(xiàn)出寬帶更快、傳輸速度更快的優(yōu)勢，使數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務更優(yōu)秀，也給基于4G的百兆寬帶傳輸業(yè)務奠定了堅實的基礎。2013年，4G網(wǎng)絡步入商用時代，基于3G網(wǎng)絡技術(shù)融合TDD 和FDD 兩種工作制式，同時緊密結(jié)合無線局域網(wǎng)，實現(xiàn)了傳輸速率的提升，最快達到了100MHz/s。

歷經(jīng)五年的發(fā)展，4G網(wǎng)絡不斷完善和進步，可以說，4G已經(jīng)步入了千家萬戶，拓展了龐大的用戶規(guī)模，也實現(xiàn)了用戶業(yè)務的持續(xù)增長。為了進一步增強用戶的體驗效果，同時也為了滿足移動通信網(wǎng)絡行業(yè)的發(fā)展需求，發(fā)展5G網(wǎng)絡技術(shù)十分必要。

當前階段是4G網(wǎng)絡業(yè)務過渡到5G網(wǎng)絡業(yè)務的重要時期，中國移動通信公司等國內(nèi)大型運營企業(yè)正在逐步實施5G業(yè)務的試點工作，華為、高通等通信生產(chǎn)企業(yè)也緊隨時代發(fā)展，相應的進行5G移動終端芯片的研發(fā)，一些手機制造企業(yè)也逐步發(fā)布5G 業(yè)務的手機。

由此可見，全面實施5G網(wǎng)絡業(yè)務推廣及全面部署，為期不遠了。為了確保5G 網(wǎng)絡優(yōu)勢、功能的充分發(fā)揮，降低業(yè)務推廣及網(wǎng)絡部署的成本，需要在正式實施前以4G 網(wǎng)絡運營的相關(guān)經(jīng)驗和參數(shù)指標，并結(jié)合5G 網(wǎng)絡的特點和現(xiàn)實發(fā)展需求進行5G 網(wǎng)絡的規(guī)劃建設。

二、5G 網(wǎng)絡技術(shù)特點

移動通信網(wǎng)絡在發(fā)展過程中比較重視用戶的體驗，因此傳輸速率方面的要求逐漸提高，而5G達到超快的傳輸效率。并且，5G具有覆蓋面積廣、系統(tǒng)性能的持續(xù)性較強的特點，基于此，5G的信號覆蓋范圍可以從點及面的涉及，進而滿足人們工作生活的現(xiàn)實需求。5G的另一應用兩點是靈活性較強。運營商可以根據(jù)流量的實時情況，動態(tài)配置網(wǎng)絡資源，最大化利用網(wǎng)絡資源，節(jié)約網(wǎng)絡運營成本。

根據(jù)應用場景來分析，5G網(wǎng)絡的應用涵蓋了三個層面，一是增強移動寬帶（eMBB）；二是低時延高可靠（uRLLC）；三是海量大連接（mMTC）。增強移動寬帶能夠滿足移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的需求，為其業(yè)務發(fā)展方面提供高品質(zhì)的體驗感受，例如在下一代社交網(wǎng)絡、超高清界面展示、全息視頻、浸入式游戲等方面的應用，對于一些邊界地帶或局部熱點區(qū)域，比如小區(qū)邊緣、高速移動、極端環(huán)境等，可以帶來全方位的高速網(wǎng)絡業(yè)務。低時延高可靠和海量大連接的相關(guān)內(nèi)容，主要應用在物聯(lián)網(wǎng)以及垂直行業(yè)的多樣化發(fā)展過程中。關(guān)于智慧農(nóng)業(yè)、智慧城市、在線環(huán)境監(jiān)測、森林火災監(jiān)測與預防等方面的應用，是海量大連接的主要場景，這些場景的應用目的是進行傳感以及數(shù)據(jù)采集，因此需要數(shù)據(jù)傳輸具有低功耗的特性，同時要求數(shù)據(jù)包小以及海量連接。低時延高可靠能夠給用戶帶來毫秒級的端到端時延，大幅度提高業(yè)務的穩(wěn)定性提，這一應用場景主要針對車聯(lián)網(wǎng)、遠程手術(shù)、工業(yè)控制等方面，具體應用中會要求可靠性較強、低時延，這些應用場景的相關(guān)垂直行業(yè)，也會提出相似的要求。

三、5G 網(wǎng)絡技術(shù)的應用現(xiàn)狀及現(xiàn)實需求

近年來，在科技高速發(fā)展的大背景下，人工智能也在不斷加快發(fā)展速度，不僅各種家用電器走向智能化，而且生產(chǎn)自動化、無人駕駛也逐漸成為可能。同時，許多城市建設的基礎設施以及個人用品等都打破了原先的固有模式而紛紛與移動網(wǎng)絡緊密相連，促使社會走向信息化階段。根據(jù)有關(guān)部門對于未來網(wǎng)絡發(fā)展的預測可知，在不久的將來，其需要容納的設備、機器越來越多，而4G網(wǎng)絡已經(jīng)遠遠達不到社會發(fā)展對于網(wǎng)絡的要求，尤其是在人口數(shù)量大且流量需求高的區(qū)域，難以保證網(wǎng)絡的運轉(zhuǎn)速度滿足人們的實際需求。相對而言，5G網(wǎng)絡則具備更大的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在傳輸速度快、網(wǎng)絡容量大且更加安全可靠。此外，遠程醫(yī)療和無人駕駛都是當前階段的熱門話題，而這兩個領域的研究都與人們的生命安全密不可分。從醫(yī)療角度來講，通過5G網(wǎng)絡的應用可建立一個更為優(yōu)質(zhì)的遠程醫(yī)療平臺，這是提高遠程手術(shù)精準性的重要手段。從汽車行業(yè)來講，由于5G網(wǎng)絡的特點不但可做到高速瞬時反應，而且可使遠程控制精準度更高，其應用對于這一行業(yè)的發(fā)展也非常重要。

四、5G 網(wǎng)絡規(guī)劃技術(shù)研究

（一）演進型空口

在建立這一技術(shù)的基礎上，再加上3D-MIMO技術(shù)的科學運用，以及在鏈路中運用高階調(diào)制技術(shù)、載波聚合技術(shù)和多用戶干擾消除技術(shù)，通過這些技術(shù)的有效應用，可在一定程度上實現(xiàn)其峰值速率、頻譜效率的合理提升。為使無線網(wǎng)絡具備良好的應用效果，就應做好相應的規(guī)劃工作。首先要確保網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)性符合相關(guān)標準，進而從整體上提高網(wǎng)絡的覆蓋質(zhì)量。而3DMIMO技術(shù)則可對各個客戶進行全面的分析，其中包括他們的具體特征以及業(yè)務模型等，并做出相應的處理，而后再對站點參數(shù)做出正確的選擇。另外，也要充分利用仿真工具，根據(jù)實際情況做好場景網(wǎng)絡規(guī)劃仿真工作。

（二）新空口

在接入網(wǎng)中，需要滿足兩個條件，一是要有效處理業(yè)務體驗感差異問題，二是要達到不同物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務要求。在網(wǎng)絡設計中，5G網(wǎng)絡是以用戶作為接入網(wǎng)絡構(gòu)建的中心，UE 會和小區(qū)進行解耦。通過對CoF和UoF 進行對比發(fā)現(xiàn)，二者側(cè)重點不同，前者為資源而后者為用戶，且通過系統(tǒng)可完成這二者的匹配工作。用戶級和小區(qū)級兩種元素可實現(xiàn)靜態(tài)解耦和動態(tài)匹配。而在運營商內(nèi)部可充分利用QoS 機制，并使其管理粒度更強。當遇到業(yè)務面時延較長，業(yè)務側(cè)優(yōu)化調(diào)整和空口波動不符合這種情況時，只有業(yè)務下沉才可以跨層優(yōu)化增益。由此可見，5G在處理相關(guān)業(yè)務時可利用UE實現(xiàn)對eNodeB的輔助作用，這樣可將設備復雜程度有效減小，而且可通過DPI 獲得部分時延。所以，在這種技術(shù)作用下，各個用戶要與小區(qū)完成解耦，才可獲得一致的體驗。

（三）靈活無線資源管理

靈活無線資源管理可通過多種方法在虛擬化的技術(shù)中得以充分的體現(xiàn)，其中多流數(shù)據(jù)傳輸、授權(quán)和非授權(quán)的頻譜聚合技術(shù)等都是其重要的表達方式。在這種技術(shù)的應用中能夠以多條無線鏈路為途徑快速完成上、下行同步的數(shù)據(jù)傳輸工作。在這一虛擬化架構(gòu)中，對線資源進行合理的分割一般通過其對平面的有效控制來實現(xiàn)，應確保各個切片中都擁有接入網(wǎng)絡和無線資源，而后在這個基礎上達到多流數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康摹６趹檬跈?quán)和非授權(quán)的頻譜聚合技術(shù)時情況較為復雜，需全面分析頻譜的質(zhì)量如何以及能否滿足實際業(yè)務需要。由于非授權(quán)段位于多個通信系統(tǒng)間的，此時就必須綜合考慮載波聚合系統(tǒng)的具體情況，對其運行特征進行系統(tǒng)的分析，接著將其與通信系統(tǒng)、非授權(quán)頻段做共存，從而更好的進行非授權(quán)載波的傳輸，對用戶需求的不同進行合理的控制，以提高無線網(wǎng)絡運行質(zhì)量。

五、結(jié)語

綜上所述，5G是時代發(fā)展的需求，其應用可為人們提供更優(yōu)質(zhì)的移動網(wǎng)絡服務。為了保證5G將來的應用效果就必須做好相關(guān)網(wǎng)絡規(guī)劃工作，對5G網(wǎng)絡進行合理的部署。只有這樣，5G網(wǎng)絡才能發(fā)揮其顯著的性能優(yōu)勢，并實現(xiàn)更廣闊的發(fā)展，從而為移動通信行業(yè)做出巨大的貢獻。

作者單位：中通服咨詢設計研究院有限公司