5G移动通信网络规划方案探讨

5G移动通信网络规划方案探讨

陈志健1，刘超2，邱成浩2

（1.中国电信股份有限公司广州分公司，广东广州，510620；中睿通信规划设计有限公司，广东广州，510630）

【摘要】随着经济社会的不断发展,移动通信技术也在飞速更新换代,用户对移动通信网络的需求越来越高,不断促使网络向高带宽、低时延、高精度的方向发展，5G网络的应用也将会成为时代发展趋势。本文从5G网络的应用场景分析出发，介绍了5G移动通信网络发展的特点及其发展现状，并对于5G无线网络规划方案进行分析探讨。

【关键词】5G移动通信网络规划SANSA

1引言

移动通信技术高速发展，智能设备亦得到全面普及，以及在不断增长的物联网业务需求共同推动下，人们对移动通信网络的要求越来越高。5G网络技术应运而生，作为新一代通信技术，5G将为未来万物互联提供主力的基础网络支撑，使自动驾驶、远程医疗、智慧城市、智慧工业、实时VR/AR等场景应用得以实现。

25G网络技术及特点介绍

2.15G网络概述

在移动通信领域中，第一代是模拟技术（1G），解决了语音通信的问题，第二代实现了数字化语音通信，第三代是3G技术，发展了诸如图像、音乐、视频流的高带宽多媒体通信，第四代是专为移动互联网而设计的通信技术，通信速率大大提高，标志着进入无线宽带时代。5G技术是第五代移动通信技术，是指符合IMT-2020要求和3GPPR15/R16标准的无线系统，其峰值理论比4G网络的传输速度快10-100倍。

2.25G关键技术及特点

按照3GPP和ITU规定，5G网络至少需要满足100Mbps下载速率、50Mbps上传速率，支持终端最高移动速度达到500km/h。同时，ITU对5G定义了三大场景为eMBB(增强移动宽带)、URLLC(超可靠低时延通信)、mMTC(大连接物联网)。eMBB让VR、超高清视频、无线宽带等大流量业务成为可能或体验更好。URLLC满足无人驾驶、工业自动化等需要的低时延、高可靠连接业务。mMTC可承载大规模、高密度的物联网业务，每平方公里支持100万个设备连接。另外，5G将支持网络切片(NetworkSlicing)等技术，可以把一张物理网络切成很多张相互独立的虚拟子网，每个子网可保障符合服务标准(SLA)的使用体验。5G网络具备以下特点：

（1）大带宽和高速率

5G将采用高频通信，高频段具有更大的带宽，可满足高速率、大流量的需求。5G网络峰值速率将达到10Gbps，用户体验速率0.1～1Gbps。毫米波段虽然传输损耗大，但波长较短，在单位面积上的发送机和接收机上可以配置更多的天线，获得更大的波束赋形增益，用来补偿额外的路径损耗[1]。

（2）MassiveMIMO技术

MassiveMIMO技术，即多天线技术就是指多根天线发送，多根天线接收。通过在基站册配置数量众多的天线阵列，获得比传统天线阵列更为精确的波束控制能力，再通过空间复用技术，在相同的时频资源上，同时服务更多用户以提升无线通信系统的频谱效率[2]。多天线技术支持多用户波束智能赋型，在相同的空间中提供更多的通信链路，减少用户间干扰，结合高频段毫米波技术，有效提升无线网络容量。

（3）低时延

不同于4G网络业务，5G网络要求支持实现无人驾驶、工业自动化等敏感性行业应用，5G网络的端到端时延要求缩进为1毫秒，这就要求5G网络具备高可靠性。要满足低时延的要求，需要在5G网络建构中应用各种手段减小时延。因此，需要引入移动边缘计算等技术以降低网络时延。

（4）实现网络切片

5G网络支撑的业务是多样性的，包括车联网、物联网、远程医疗、VR/AR实时视频等，网络业务面临众口难调的情况，因此需要将5G网络切成多个虚拟并且相互隔离的子网络。所谓切片是指把网络利用虚拟技术进行分割，进而以形成各种能够与需求与场景相匹配的虑拟网络，并具备其本身所具有的网络动态智能编排能力[3]。网络切片技术为不同构架与特征的网络提供与之对应的管理模式，实现资源高效配置与合理控制机制的基本目的。满足场景与业务基本需求，进而增强用户体验与利用效率。

35G组网规划探讨

5G标准分为NSA（Non-standalone，非独立组网）和SA（Standalone，独立组网）两种组网方式，不同组网方案对5G商用能力和目标架构演进存在影响。

（1）NSA组网典型架构

SA组网方式的典型架构为Option3x版本，5G基站（NR）与LTE基站是共站址部署或者采用共基站设备的部署方式。在该场景下，5G和LTE系统可通过系统间负载均衡或者多系统连接等方式实现。Option3x系列无需部署5GC，升级4G网线EPC即可。部署前期可利用LTE网络的资源来降低建设成本，工程实施较为简单，利旧原有LTE网络即可实现快速部署。对于运营商来说，可作为占据5G市场先机的优先部署方案。后期可通过NSA/SA共存过渡，并逐步实现SA网络的架构进行演进。

（2）SA组网典型架构

SA组网方式的典型架构为Option2版本，此种部署方式下，下一代基站gNB和LTEeNodeB采用独立部署方式，其中gNB可以是基站或者室内设备。gNB和LTEeNodeB通过RAN-CN接口连接至5G核心网5GC。此种组网方案不依赖4G网络，需要新部署5G核心网5GC，其支持端到端切片，可以体现出5G技术优势，以提高服务质量。

4结束语

实现万物互联是科学技术发展的趋势，5G网络技术将会以网络技术作为契机逐步实现这一目标。本文基于5G网络发展现状，介绍了5G网络技术高速率、低时延、MassiveMIMO、网络切片等网络特点，并对目前公认度较高的NSA和SA架构中的典型架构进行分析探讨，为5G移动通信网络提出建议的规划方案。5G网络是移动无线技术的下一个重要发展技术，合理部署网络架构也将成为5G持续发展的关键，5G网络技术的发展也将为越来越多的行业带来革新，为新的行业应用开辟道路。

参考文献：

[1]刘毅,张阳,郭宝.5G高频对网络规划的影响研究[J].电信技术,2018(12).

[2]董江波,刘玮,任冶冰,刘娜.5G网络技术特点分析及无线网络规划思考[J].电信工程技术与标准化,2017,30(01).

[3]曹亘,李佳俊,李轶群,李福昌.5G网络架构的标准研究进展[J].移动通信,2017,41(02).