孔爭光

【摘要】在新時(shí)代的背景下，人們對通信技術(shù)有了更高層次的要求，最新一帶無線通訊網(wǎng)絡(luò)5G的出現(xiàn)，能夠有效地解決現(xiàn)用4G網(wǎng)絡(luò)的不足。5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)自身具備共性的特點(diǎn)，能夠滿足多種設(shè)備互聯(lián)的需求。勢必會(huì)在高速發(fā)展的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下取得顯著的成就，滿足未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的前景。

【關(guān)鍵詞】5G網(wǎng)絡(luò)?無線網(wǎng)絡(luò)?規(guī)劃?技術(shù)

所謂5g網(wǎng)絡(luò)所指的就是在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中的第五代網(wǎng)絡(luò)，與之前的四代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)相比較而言，5g網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際應(yīng)用過程中表現(xiàn)出更加強(qiáng)化的功能，并且理論上其傳輸速度每秒鐘能夠達(dá)到數(shù)十GB，這種速度是4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的幾百倍。對于5g網(wǎng)絡(luò)而言，其在實(shí)際應(yīng)用過程中表現(xiàn)出更加明顯的優(yōu)勢及更加強(qiáng)大的功能。5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以第五代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為基礎(chǔ)，在移動(dòng)寬帶演示、新空口的技術(shù)發(fā)展中，具有非常鮮明的特征。若想合理研究寬帶無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)范，就要與通信技術(shù)的所有端口有效銜接，并采取仿真研究，制定網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展策略。

一、5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的現(xiàn)狀

與4G網(wǎng)絡(luò)相比，5G網(wǎng)絡(luò)全面提高了移動(dòng)通信數(shù)據(jù)的傳送水平。5G網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)設(shè)備通信，并在相同基站中滿足多元化用戶設(shè)備移動(dòng)通信的需求，主要包括手機(jī)、電腦等。同時(shí)，以此為前提，提高用戶設(shè)備端和無線網(wǎng)絡(luò)段之間的銜接力度，從而得到數(shù)據(jù)支持。另外，5G網(wǎng)絡(luò)全面加強(qiáng)了空閑無線資源的使用效率，提升了移動(dòng)通信期間高頻段頻譜資源的應(yīng)用差，從而合理分配資源。另外，在確保通信質(zhì)量的基礎(chǔ)上，降低運(yùn)營成本。在我國科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下，5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程逐漸加快，不論是以往的2G、3G，還是現(xiàn)階段正在使用的4G，都會(huì)存在一定的不足，例如網(wǎng)速不夠快、性能不夠完善、無法被大眾廣泛使用等。5G技術(shù)的出現(xiàn)，在很大程度上解決了以上問題，另外，5G作為最前沿的一項(xiàng)通訊技術(shù)，自身主要的優(yōu)勢的即信息的傳輸速度上，人們能夠在很短的時(shí)間下接收到自身所需要的數(shù)據(jù)信息。在此基礎(chǔ)上，5G技術(shù)的覆蓋范圍較為廣泛，具有較強(qiáng)的安全性與可靠性。在行業(yè)應(yīng)用的過程中，5G技術(shù)的出現(xiàn)，為該行業(yè)提供了更為寬廣的發(fā)展前景，能夠充分體現(xiàn)5G技術(shù)的靈活性能，將智能化與自動(dòng)化進(jìn)行緊密的結(jié)合，更好的實(shí)現(xiàn)“萬物互聯(lián)”。5G的發(fā)展也來自于對移動(dòng)數(shù)據(jù)日益增長的需求。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，越來越多的設(shè)備接入到移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中，新的服務(wù)和應(yīng)用層出不窮，全球移動(dòng)寬帶用戶在2018年有望達(dá)到90億，到2020年，預(yù)計(jì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的容量需要在當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)容量上增長1000倍。移動(dòng)數(shù)據(jù)流量的暴漲將給網(wǎng)絡(luò)帶來嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。首先，如果按照當(dāng)前移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，容量難以支持千倍流量的增長，網(wǎng)絡(luò)能耗和比特成本難以承受;其次，流量增長必然帶來對頻譜的進(jìn)一步需求，而移動(dòng)通信頻譜稀缺，可用頻譜呈大跨度、碎片化分布，難以實(shí)現(xiàn)頻譜的高效使用;此外，要提升網(wǎng)絡(luò)容量，必須智能高效利用網(wǎng)絡(luò)資源，例如針對業(yè)務(wù)和用戶的個(gè)性進(jìn)行智能優(yōu)化，但這方面的能力不足;最后，未來網(wǎng)絡(luò)必然是一個(gè)多網(wǎng)并存的異構(gòu)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，要提升網(wǎng)絡(luò)容量，必須解決高效管理各個(gè)網(wǎng)絡(luò)，簡化互操作，增強(qiáng)用戶體驗(yàn)的問題。為了解決上述挑戰(zhàn)，滿足日益增長的移動(dòng)流量需求，亟需發(fā)展新一代5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)

二、5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特點(diǎn)

5G網(wǎng)絡(luò)中要掌握業(yè)務(wù)需要和使用環(huán)境的差別性，并通過《5G白皮書》確定了應(yīng)用5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的場景。第一，eMBB場景。目前移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)場景中，通過提高用戶體驗(yàn)，合理應(yīng)用5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并規(guī)劃無線網(wǎng)絡(luò)。第二，mMTC場景。通過6GHz以下頻段確立發(fā)展方向，比較重視人和物的結(jié)合，并以物聯(lián)網(wǎng)中的NB-IoT為核心，支持規(guī)模較大、能耗量較低的使用場景。第三，uRLLC場景。它能夠加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的實(shí)用性，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、機(jī)車等領(lǐng)域?！叭f物互聯(lián)”移動(dòng)通信中，利用5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高數(shù)據(jù)傳送性、多元化性等特征，促使5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在傳輸信息期間降低成本。因?yàn)?G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)越來越完善，所以5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具備了國家化標(biāo)準(zhǔn)。相比于4G技術(shù)，5G技術(shù)具有更高的穩(wěn)定性，能夠真正實(shí)現(xiàn)智能化的發(fā)展進(jìn)程，為海量信息的傳輸質(zhì)量與傳輸效率提供了保障，是目前全球通訊中關(guān)注度最高的一項(xiàng)技術(shù)。5G技術(shù)共性這一特點(diǎn)，能夠?qū)⒏邆鬏斅蔬@一特點(diǎn)充分發(fā)揮，相比于2G、3G、4G技術(shù)，5G技術(shù)能夠覆蓋更為廣泛的信號(hào)，當(dāng)更多的信息采集到后，大數(shù)據(jù)可以更加精準(zhǔn)的幫助人們方便地工作與生活。除此之外，5G技術(shù)還能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)通訊的靈活性能得以充分發(fā)揮，運(yùn)營商可以結(jié)合用戶流量的實(shí)時(shí)使用情況，進(jìn)行合理的調(diào)配，以此來提升資源的最佳使用效率，并在最大程度上降低消耗成本。（什么叫5G網(wǎng)絡(luò)共性）5G網(wǎng)絡(luò)主要擁有以下幾種特點(diǎn)：即大帶寬、廣連接、超高可靠與超低時(shí)延，其應(yīng)用場景打破了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的局限性。5G網(wǎng)絡(luò)的整體架構(gòu)建立在由計(jì)算機(jī)以及其他硬件設(shè)備構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中。5G網(wǎng)絡(luò)對網(wǎng)絡(luò)的共性需求體現(xiàn)在無感知服務(wù)、資源動(dòng)態(tài)適配、可靠性保障、虛擬化和安全性等方面。借助5G技術(shù)，人們能夠更加直觀地地去了解自身所需要的各類信息與數(shù)據(jù)，例如通過VR或AR的形式，將直觀的信息內(nèi)容傳遞給用戶，使得代入感不斷深入。在此應(yīng)用過程中，用戶可以打破時(shí)間與空間的限制，為人們提供更加豐富的生活。但隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的生活質(zhì)量得到明顯提高。此外，隨著時(shí)代的發(fā)展，人們對于通信技術(shù)提出了全新要求。在這一背景下，5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已逐漸演變?yōu)槿碌耐ㄐ偶夹g(shù)。

三、5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的技術(shù)手段

5G接入網(wǎng)架構(gòu)重構(gòu)后，影響了無線接入網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)。例如，過去采用的無線接入網(wǎng)可轉(zhuǎn)換為CU/DU，實(shí)現(xiàn)了RRU和無線網(wǎng)絡(luò)天線的結(jié)合、工程AAU一體化形式，加快了5G無線接入網(wǎng)的云化發(fā)展，提高了系統(tǒng)的智能水平。過去的無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案、思路、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行體系已不能滿足實(shí)際需求，因此需調(diào)整方案、改進(jìn)措施，以5G接入網(wǎng)架構(gòu)特點(diǎn)和實(shí)際需求為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行布局。一般狀況下，5G網(wǎng)絡(luò)頻段通常分成兩個(gè)種類，即低頻段和高頻段。低頻段能夠解決低于6GHz的頻段的資源不足難題。利用目前所具有的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，合理的規(guī)劃2G、3G、4G清頻退網(wǎng)。利用5G網(wǎng)絡(luò)所具備的“空域、碼域”等技術(shù)，結(jié)合5G空口關(guān)鍵技術(shù)，提升頻譜應(yīng)用效率。當(dāng)采用高頻段時(shí)，要掌握高頻段無線傳播的實(shí)際狀況，與“理想異構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)”進(jìn)行融合，選擇合理的基站地址，并利用5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用場景選擇合理的組網(wǎng)技術(shù)，進(jìn)而降低網(wǎng)絡(luò)干擾程度。另外，需采用高低頻段混合組網(wǎng)方式更新網(wǎng)絡(luò)性能，以提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力。5G網(wǎng)絡(luò)正朝著網(wǎng)絡(luò)多元化、寬帶化、綜合化、智能化的方向發(fā)展。隨著各種智能終端的普及，面向2020年及以后，移動(dòng)數(shù)據(jù)流量將呈現(xiàn)爆炸式增長。在未來5G網(wǎng)絡(luò)中，減小小區(qū)半徑，增加低功率節(jié)點(diǎn)數(shù)量，是保證未來5G網(wǎng)絡(luò)支持1000倍流量增長的核心技術(shù)之一。因此，超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)成為未來5G網(wǎng)絡(luò)提高數(shù)據(jù)流量的關(guān)鍵技術(shù)。未來無線網(wǎng)絡(luò)將部署超過現(xiàn)有站點(diǎn)10倍以上的各種無線節(jié)點(diǎn)，在宏站覆蓋區(qū)內(nèi)，站點(diǎn)間距離將保持10m以內(nèi)，并且支持在每1km?2?范圍內(nèi)為25000個(gè)用戶提供服務(wù)。同時(shí)也可能出現(xiàn)活躍用戶數(shù)和站點(diǎn)數(shù)的比例達(dá)到1∶1的現(xiàn)象，即用戶與服務(wù)節(jié)點(diǎn)一一對應(yīng)。密集部署的網(wǎng)絡(luò)拉近了終端與節(jié)點(diǎn)間的距離，使得網(wǎng)絡(luò)的功率和頻譜效率大幅度提高，同時(shí)也擴(kuò)大了網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，擴(kuò)展了系統(tǒng)容量，并且增強(qiáng)了業(yè)務(wù)在不同接入技術(shù)和各覆蓋層次間的靈活性。雖然超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在5G中有很大的發(fā)展前景，但是節(jié)點(diǎn)間距離的減少，越發(fā)密集的網(wǎng)絡(luò)部署將使得網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓訌?fù)雜，從而容易出現(xiàn)與現(xiàn)有移動(dòng)通信系統(tǒng)不兼容的問題。在5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，干擾是一個(gè)必須解決的問題。網(wǎng)絡(luò)中的干擾主要有：同頻干擾，共享頻譜資源干擾，不同覆蓋層次間的干擾等?，F(xiàn)有通信系統(tǒng)的干擾協(xié)調(diào)算法只能解決單個(gè)干擾源問題，而在5G網(wǎng)絡(luò)中，相鄰節(jié)點(diǎn)的傳輸損耗一般差別不大，這將導(dǎo)致多個(gè)干擾源強(qiáng)度相近，進(jìn)一步惡化網(wǎng)絡(luò)性能，使得現(xiàn)有協(xié)調(diào)算法難以應(yīng)對。傳統(tǒng)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，主要依靠人工方式完成網(wǎng)絡(luò)部署及運(yùn)維，既耗費(fèi)大量人力資源又增加運(yùn)行成本，而且網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化也不理想。在未來5G網(wǎng)絡(luò)中，將面臨網(wǎng)絡(luò)的部署、運(yùn)營及維護(hù)的挑戰(zhàn)，這主要是由于網(wǎng)絡(luò)存在各種無線接入技術(shù)，且網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)覆蓋能力各不相同，它們之間的關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜。在5G中，面向大規(guī)模用戶的音頻、視頻、圖像等業(yè)務(wù)急劇增長，網(wǎng)絡(luò)流量的爆炸式增長會(huì)極大地影響用戶訪問互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量。如何有效地分發(fā)大流量的業(yè)務(wù)內(nèi)容，降低用戶獲取信息的時(shí)延，成為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商和內(nèi)容提供商面臨的一大難題。僅僅依靠增加帶寬并不能解決問題，它還受到傳輸中路由阻塞和延遲、網(wǎng)站服務(wù)器的處理能力等因素的影響，這些問題的出現(xiàn)與用戶服務(wù)器之間的距離有密切關(guān)系。內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)會(huì)對未來5G網(wǎng)絡(luò)的容量與用戶訪問具有重要的支撐作用。內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)是在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中添加新的層次，即智能虛擬網(wǎng)絡(luò)。CDN系統(tǒng)綜合考慮各節(jié)點(diǎn)連接狀態(tài)、負(fù)載情況以及用戶距離等信息，通過將相關(guān)內(nèi)容分發(fā)至靠近用戶的CDN代理服務(wù)器上，實(shí)現(xiàn)用戶就近獲取所需的信息，使得網(wǎng)絡(luò)擁塞狀況得以緩解，降低響應(yīng)時(shí)間，提高響應(yīng)速度。CDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在用戶側(cè)與源server之間構(gòu)建多個(gè)CDN代理server，可以降低延遲、提高QoS（quality of service）。當(dāng)用戶對所需內(nèi)容發(fā)送請求時(shí)，如果源服務(wù)器之前接收到相同內(nèi)容的請求，則該請求被DNS重定向到離用戶最近的CDN代理服務(wù)器上，由該代理服務(wù)器發(fā)送相應(yīng)內(nèi)容給用戶。因此，源服務(wù)器只需要將內(nèi)容發(fā)給各個(gè)代理服務(wù)器，便于用戶從就近的帶寬充足的代理服務(wù)器上獲取內(nèi)容，降低網(wǎng)絡(luò)時(shí)延并提高用戶體驗(yàn)。隨著云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)及動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容技術(shù)的推進(jìn)，內(nèi)容分發(fā)技術(shù)逐步趨向于專業(yè)化、定制化，在內(nèi)容路由、管理、推送以及安全性方面都面臨新的挑戰(zhàn)。

四、5G無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

1.行業(yè)應(yīng)用規(guī)劃

5G是現(xiàn)階段全球ICT產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn)，在規(guī)劃的過程中，將緊跟全球大趨勢，抓住5G先發(fā)優(yōu)勢，5G基站覆蓋范圍小于4G、接入點(diǎn)數(shù)等缺點(diǎn)，著力打造5G技術(shù)應(yīng)用示范和產(chǎn)業(yè)發(fā)展高地，加快建設(shè)高質(zhì)量發(fā)展示范區(qū)?，F(xiàn)階段，人口增長以及使用規(guī)模擴(kuò)大成為了無限通訊技術(shù)提升的主要?jiǎng)恿Γ谑褂靡?guī)模與用戶不斷擴(kuò)大的環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息。目前，正在進(jìn)行5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和一些試點(diǎn)測試，并進(jìn)行大量的些實(shí)驗(yàn)與探索，一些應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)，比如“VR、AI”近年來，使這些智能通訊設(shè)備也成為了一項(xiàng)新興的通訊媒介。伴隨移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的蓬勃發(fā)展，很大程度上為5G技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也為各個(gè)地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展指明了方向，因此，做好用戶的預(yù)測規(guī)劃為5G技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展具有重要意義。在以往的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，并不能全方位地滿足用戶的需求，借助動(dòng)態(tài)切片的形式，能夠?qū)⒍喾N通訊業(yè)務(wù)形成一個(gè)具有獨(dú)立性能的網(wǎng)絡(luò)切片，這樣不僅能夠提升網(wǎng)絡(luò)資源的高效控制，還能夠保證網(wǎng)絡(luò)資源的合理利用。根據(jù)不同的管理方式，將資源得到最優(yōu)化利用，這種方式是根據(jù)用戶的實(shí)際需求，為用戶提供最佳體驗(yàn)效果。

2.新型空口

為能夠解決接入網(wǎng)所出現(xiàn)的差異，在具體規(guī)劃過程中，要充分考量用戶密集區(qū)與邊緣地區(qū)存在的不同。在此基礎(chǔ)上，還要全方位考慮靜止與移動(dòng)通訊之間在體驗(yàn)階段存在的差異。如果是在密集程度較高或者是移動(dòng)速度較快的環(huán)境下，會(huì)獲取不同的體驗(yàn)效果，這就會(huì)導(dǎo)致很多多樣化的業(yè)務(wù)不能在精細(xì)的操作下進(jìn)行QoS場景。因此，要借助最佳應(yīng)用效果的運(yùn)營商，利用其內(nèi)部使用機(jī)制，確保用戶得到統(tǒng)一的體驗(yàn)。業(yè)務(wù)發(fā)展過程中具有顆粒流動(dòng)的趨勢，只有將其承載網(wǎng)進(jìn)行豐富，或者構(gòu)建信道指令，才能夠在全新的無限網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)多元化的業(yè)務(wù)體系。

3.提升5G業(yè)務(wù)質(zhì)量

在業(yè)務(wù)面時(shí)延較長的情況下，要將5G業(yè)務(wù)進(jìn)行合理的優(yōu)化，確保5G技術(shù)能夠與空口波動(dòng)實(shí)現(xiàn)匹配，這樣不僅可以增加業(yè)務(wù)質(zhì)量，還能夠保證整體跨層效益的穩(wěn)步增長。在面對5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速流動(dòng)的時(shí)代背景下，要提升深度解析的能力，降低設(shè)備的復(fù)雜性，在最大限度上降低額外的時(shí)延發(fā)生。

五、結(jié)束語

分析、研究了5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特征和無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工作，掌握了5G網(wǎng)絡(luò)的重要技術(shù)，確保寬帶無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展。此外，需合理部署5G網(wǎng)絡(luò)，滿足移動(dòng)通信的需求，促使5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在通信領(lǐng)域中進(jìn)一步發(fā)展。在新時(shí)期發(fā)展背景下，人們對移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)有了更高的要求，不論是在城市規(guī)劃，還是行業(yè)應(yīng)用等發(fā)展方向中，都會(huì)出現(xiàn)全新的應(yīng)用需求。在對中國5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的過程中，在具備成熟的理論基礎(chǔ)的同時(shí)，還要明確未來5G技術(shù)發(fā)展的多元化場景。5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)，不僅能夠帶動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)的整體發(fā)展，還能夠提升整個(gè)社會(huì)信息化的發(fā)展速度。

參考文獻(xiàn)：

[1]歐陽潔.5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特點(diǎn)分析及無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的研究[J].電子世界，2018（16）：91+93.

[2]張玉亮.5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特點(diǎn)分析及無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃分析[J].數(shù)字通信世界，2018（07）：122.