5G无线网络规划方案探讨

5G无线网络规划方案探讨

陈振亮

广东省电信规划设计院有限公司524002身份证号码：44080319841110XXXX

摘要：随着科学技术的发展，移动通信正在从4G发展到5G。这一发展趋势是为人们提供更快，更高质量的移动网络服务，也对数据庞大的基站网络规模和建设带来了巨大的考验。本文对基于分布式基站的5G线路网规划方案进行了深入的分析和研究，为我国5G无线网络的发展提供了更多的建议。

关键词：分布式基站；5G；无线网络；规划方案；

5G时代的到来将不可避免地与3G/4G网络共存很长一段时间。与传统的3G/4G网络相比，5G无线网络需要更多天线，因此能耗也会相应增加。在5G网络建设过程中，采用了更多类型的高速无线传输技术，有效地增加了5G网络的频率，降低了建设成本和要求，促进了5G无线网络的发展和普及。

1、进行分布式基站建设的规划计划

1.1分布式基站构建需要

1.1.1传输接入部分

在分布式基站的传输接入部分，需根据基带处理单元的需要，对传输设备的类型进行选择，通常是选择IPRAN或者PTN的传输形式。在基带处理单元以及射频处理单元的连接之上，选择采用光纤线路的方式进行连接，因为光纤线路对于数据的传输效率更好、速度更快，且能有效避免数据丢失的情况，为了保证两部分处理单元之间的数据实时传输，需采用光纤线路进行连接。

1.1.2供电系统部分

分布式基站需要电能进行驱动，因此必须具备供电系统部分，在对于射频处理单元的供电方面，可采用一体化的模块型设计，大大增加对其进行供电的便利性和随机性。射频处理单元既可以放置在室外，也可以放置在室内，其对于配套设备的要求极低，并且可采用动态电压的方式进行供电，因此不需要专门的配套供电系统。而基带处理单元必须要放置在机房之内，可以采用机房的整体供电系统对其进行电力输送，从而保证电压稳定，不会出现意外断电，当然对于基带处理单元必须要配置配用电池，防止因停电而导致区域通信瘫痪的情况。

1.1.3机房部分

分布式基站的优点一部分就体现在机房部分，这是由于射频处理单元不需要专门的机房进行放置，也不需要专门的配套设施，这大大降低了分布式基站的建设成本和建设周期，能够保证5G通信网络的升级过渡更加圆滑与迅速。

1.2分布式基站的优点

1.2.1建设成本低

对于分布式基站，其基带处理部分在当前大部分已经建成的基站中就已经具备，并且对于基带处理单元可以进行集中安装设计，这是由于一个基带处理单元能够连接多个不同的射频处理单元，因此对于基带处理单元的建设成本大大降低，仅需要进行射频处理单元的建设和放置就可以构成分布式基站的雏形。对于射频处理单元，其采用的是模块化设置，这就使得组网更加灵活，在建网时可以更好贴合运营商的需要，在一定程度上也起到了对节约建设成本的作用。

1.2.2建设周期短

采用分布式基站的方式进行5G移动网络构建，其建设的周期往往低于其他方式。首先对于基带处理单元而言，只需要在已经建成的基站之中进行部分修改和设置即可，无需进行大量基站的重复建设，节省了选址和施工的时间。其次对于射频处理单元而言，其无需建设机房以及其他配套设施，在一定程度也节省了大量的设备采购和机房建设的时间，这两个方面相结合大大缩短了分布式基站的建设周期。

1.2.3分布式基站应用中存在的问题

（1）运维要求高

在分布式基站中，所采用的是一个基带处理单元连接多个射频处理单元的方式，在这种情况之下，对于运行与维护的要求就明显高于一对一的连接方式。在这连接技术，如果没有进行实时的运维，一旦发生故障，将会造成比较严重的通信事故，影响信号的传输以及网络的联通。

（2）风险控制要求高

分布式基站中的基带处理单元是其控制的核心部分，其发挥着主控的作用，这一定程度上要求运营商要具备更高的风险控制能力，当一个基带处理单元发生故障时，将会严重影响整个网络通信结构，发生大面积的信号中断，从而导致运营商形象受到影响。

2、5G无线网络规划策略分析

人们对移动通信网络的需求，特别是室内移动通信的需求正在增加。5G无线网络技术的应用诞生，其移动通信性能更好。这是未来移动通信技术发展的主要方向。

由于4G无线网络承载了大部分移动网络用户，覆盖范围非常广泛，因此在5G时代来临的初期，在话音业务方面仍旧需要依靠4G无线网络，还需要对4G频谱重新进行打磨。所以4G/5G无线网络将在很长一段时间内并存，还要充分利用现有的4G基站，促进4G无线网络尽可能的向着5G无线网络的方向演进，为5G无线网络的发展打下良好的基础。

在3G向4G无线网络发展的过程中，LTE网络标准起着非常重要的作用。因此，在4G向5G时代发展的过程中，应充分发挥LTE网络的重要作用，使其能够与5G无线网络共存。逐步引入各类小基站进行覆盖和扩容，引入新频率，创建高，中，低频高效协同5G网络。

3、增强LTE网络并与5G无线网络共存。

在4G与5G无线网络并存的阶段，4G将通过CA，MIMO，NB-loT，MassiveMIMO技术继续演进，直到4G与5G无线网络在关键技术和架构上逐步融合。增强LTE网络，构建5G无线网络及其未来发展的重要基础。为了避免5G在初覆盖过程中出现空洞而造成服务中断，需要将LTE网络增强到千兆比特的速度，为社会大众提供可媲美5G的业务体验。

4、分阶段分场景分业务逐步引入。

首先，按城市，农村和地理区域的顺序引入5G无线网络覆盖。有必要率先实现5G网络覆盖，以实现高价值和关键保护领域。该区域密集，室外宏站，室外街站和室内小站的建设比较完善，可以实现连续覆盖。那里有一般的城区，其平均站间距一般为500到800米，主要用于户外大型站和室内小站。最后，平均车站间距超过800米的郊区最初将覆盖关键区域，道路或铁路。其次，在业务应用方面，它主要是按MBB，语音和物联网以及创新应用的顺序开发的。第一步是逐步引入5G覆盖，4G作为5G的扩展和补充。同时，在低频尚未发展到5G之前，4G应提供深度移动网络通信服务。第二步是在5G覆盖的初始阶段，4G-VoLTE将作为整个网络的统一语音承载，如果5G网络覆盖，5G用户仍然可以享受语音服务而不影响其正常使用功能并不全面。当5G覆盖进入成熟阶段时，将全面增强5G用户的语音体验，享受高品质的语音服务。第三步，NB-IoT/eMTC等技术仍将在大规模物联网中长期运载，并与5G共存。直到与5G新技术和新架构集成，引入低延迟，网络截止，MEC等创新服务，为用户提供全面的5G移动通信网络服务。

5、5G无线网络覆盖规划分析

5.1传播模型。

选择适当的传播模型，是5G无线网络规划的重要基础。在LTE网络中，采用的传播模型是Cost231-Hata模型，其适用频段为1500Mhz到2000MHz之间，后校正扩展到2600MHz。在NR网络中，采用的传播模型是36.8733DUma模型，适用频段是2到6GHz，38.901演变后扩展到0.5G到100GHz。在5G无线网络规划，可以使用3GPP38.901传播模型，3.5GHz的穿透损耗为26.85dB。

5.2链路预算。

在5G网络覆盖过程中以及覆盖后能否正常使用，都取决于链路预算。通过运用链路预算公式计算出路径损耗并分析，结合不同区域、不同传播模型等具体情况，对其信号传播距离进行计算，并依据计算结果来指导5G网络覆盖建设。

6、5G无线网络容量规划分析

5G无线网络的容量规划主要包括业务需求分析和峰值速率计算，不同的业务对5G无线网络的传输速率、时延等方面的要求各不相同，需要结合具体场景进行分析。

峰值速率=频域*时域，而频域=272*12（子载波）*8bit，而时域=14*4流*2000（每秒2000组符号）。同时还要按照控制上行和下行之间的比值进行分析，即2：3：9，最终计算出下行峰值速率为1.88Gbps。峰值速率是5G网络建设过程中的重要参数，表示可用于数据传输的无线资源数，对5G网络的建设和发展，具有重要的指导意义[2]。

结束语

5G无线网络的发展，是我国社会经济不断进步的重要标志，同时也是推动社会经济进一步发展，人们生活质量将被提升到更高层次的重要推动力量，对我国建设社会主义现代化社会，具有极为深远的意义。

参考文献：

[1]周宏成.基于分布式基站的5G无线网络规划方案[J].电子科学技术，2017，（4）：125-128.

[2]曹利祥.以分布式基站为基础的5G无线网络规划方案分析[J].建筑工程技术与设计，2018，（3）：358.

[3]姚蕴珍.5G无线通信技术概念分析及其应用研究[J/OL].电子技术与软件工程，2017（15）：35.

[4]叶文彬.5G无线网络下的智能干扰管理技术研究[J].中国新通信，2017，19（08）：96-97.

[5]李世党.面向B4G/5G无线网络的干扰对齐与干扰管理技术研究[D].东南大学，2016.