中国联通5G无线网演进策略研究

何江涛

（中国联通陕西咸阳市分公司，咸阳 712000）

1 引言

随着通信技术的不断发展，目前中国联通4G网络的应用已呈现出了规模化的趋势。但在网络用户数量不断增多的情况下，4G网络很难长久的满足用户的需求。为解决上述问题，中国联通提出了建设5G无线网的构想。面向2020年及未来，推出了具有更高交互性、更高数据传输速率的网络发展规划。为我国通信领域整体技术水平的提高，奠定了坚实的基础。

2 中国联通5G无线网及其优势

5G网络为第五代通信网络的简称，是继4G网络后的最新网络技术。理论上讲，5G网络的数据传输速率可较4G网络速率提高数百倍。28GHz波段下，网络的传输速率能够达到1Gb/s[1]。中国联通研发5G无线网的主要目标，在于使网络用户能够持续处于联网状态。除传输速率高外，5G无线网同样具有兼容性强的优势。用户既可通过移动手机及平板电脑连接网络，也可通过智能手表获取网络。与4G网络相比，用户使用5G无线网的便利性，将显著增强。5G无线网的兼容性，同样体现在能够与2G、3G及4G兼容方面。在多项网络技术的支持下，用户将能够顺利接入WiFi及Bluetooth。综合上述优势可知，未来，5G无线网具有极佳的应用前景。

3 中国联通5G无线网的应用场景及关键指标

3.1 网络应用场景

5G无线网的应用场景包含传统场景、新型场景两方面内容。传统场景以“云办公”、“游戏”、“视频业务”、“语音业务”为主[2]。近些年来，随着社会各领域智能化水平的提高，城市工业、服务业等行业的智能化水平，同样得到了明显的提升。除传统场景外，5G无线网在上述领域，同样有所应用。具体的新型场景，包括“智能家居”、“智能城市”、“自动驾驶”等多种。上述场景的实现，对网络流量密度、移动性等性能的要求较高。且必须最大程度缩短网络时延，以提高数据传输的可靠性。目前，移动通信领域针对5G无线网的标准、部署以及路径问题，已经达成了共识。将5G无线网渗透到eMBB、URLLC以及mMTC中，对各领域通信质量的提高，将能够起到极大的促进作用。而为达到上述目的，对5G无线网的关键能力指标进行调整极其重要。

3.2 网络关键指标

5G无线网的关键指标，包括流量密度、时延、能效、速率、频谱效率等多项指标。目前，4G网络的流量密度为0.1Mb/（s·m2）、时延为空口10、能效及频谱效率，均为1倍[3]。当用户用网时，其体验速率可达到10Mbit/s。与4G网络相比，5G无线网的各项指标均得到了优化。中国联通的5G无线网流量密度为10Mb/（s·m2），为4G网络的100倍。5G无线网时延为空口1、能效及频谱效率，分别为100倍及3-5倍。当用户用网时，体验速率可达到0.1-1Gb/s。对比可以发现，5G无线网的性能更加完善。但需注意的是，5G无线网研发所借助的理论，以32载波聚合理论为主。虽可有效满足峰值速率的要求，但一旦宽带＞640MHz，其价值则很难完全发挥。

4 中国联通5G无线网的演进策略

4.1 5G无线网关键技术

5G无线网的关键技术，包括D2D技术、MIMO技术两种。以D2D为例：设备到设备通信（Device-to-Device，D2D）技术，最早为UMTS网络下的中继协议。目前，该技术已经被应用到了LTEAdvanced中，且在提高网络传输速率、降低基站负荷方面，发挥了巨大的价值。D2D通信需以LTE-FDD系统为基础而实现，构架中包含MME/S-GW、eNB两大内容。以D2D为关键技术所研发的5G无线网，将继承LTE扁平化网络构架的优势。eNodeB之间，将能够通过X2接口实现交互。除此之外，SAE构架的存在，还可有效降低UE及Serving Gateway之间的IP连接难度。中国联通可借助D2D技术，对5G无线网进行优化，使其演进速度得以加快。

4.2 5G无线网的部署

5G无线网的部署策略，包括独立组网与非独立组网两种。前者简称SA，后者简称NSA。根据SA部署策略的要求，中国联通需建立新的基站、核心网，使其构成新的网络。该网络将独立于现有的4G基础设施，单独负责5G无线网的运行。根据NSA部署策略的要求，中国联通需依赖现有的4G基础设施，建立5G小基站。使基站处于高业务密度的区域，以确保4G网络与5G网络能够共同服务于用户。两种部署方式对比，SA的优势在于规模经济性强。对5G无线网与4G基础设施进行整合的过程，操作往往较为复杂。而建立独立的网络，则无需面临上述难题。但SA同样具有成本高的缺陷，需中国联通予以解决。NSA的优势，在于建设效率高，但部署规模较小。联通应根据5G无线网的建设需求，对两种部署模式进行优化选择。

4.3 5G无线网的业务

5G无线网的业务，包含于eMBB、URLLC以及mMTC三大场景中。就目前的情况看，将LPWA技术、2G、3G、4G以及eMTC技术共同应用到各大场景中，均能够使“自动驾驶”等业务得以实现。但如无5G无线网的支持，网络的时延及连接规模，则很难得到优化。5G无线网建设过程中，eMBB、URLLC以及mMTC三大场景难以同时实现。网络发展初期，建议首先保证eMBB业务，满足网络用户基本的用网需求。当5G无线网发展至中期时，可将业务拓展至URLLC以及mMTC场景中。使“自动驾驶”、“移动医疗”等业务得以实现。待5G无线网发展至成熟期时，应将业务发展重点转移至“扩容”方面。确保网络中所包含的业务，能够充分满足用户的多方面需求，改善用户的用网体验。

4.4 5G无线网的语音

近些年来，语音业务在互联网业务中所占的比例逐渐下降。但该业务仍属于网络通信的基础业务。5G无线网建设过程中，中国联通应对语音业务给予足够的重视。4G网络时代，中国联通的语音解决方案，以GSFB方案为主。用户与用户之间的通信，均需以LTE为基础而实现。因5G无线网建设难度较大，复杂度较高。应将VoIP以及3G语音解决方案，共同应用到语音通信过程中。以提高语音通信质量，降低用户的投诉率。以VoIP方案为例：中国联通可将信号覆盖深度，控制在900M左右。在此基础上，将L900作为VoIP的承载。并将NB-IoT 900M，与LTE 900M进行同步部署，使语音业务的质量得以提升。

4.5 CU-DU分离策略

5G无线网的网络构架，以CU-DU构架为主。如采用SA模式对网络进行部署，该构架能够有效满足5G无线网的通信需求。但如部署模式以NSA模式为主，5G无线网与4G网络的融合，将成为中国联通网络建设的难点。“CU-DU分离构架的演进”，为该问题的主要解决方案。对此，中国联通可以采用Cloud RAN方式，对LTE进行部署。在此基础上，将Split bearer via MCG纳入到5G网络中，减少LTE的硬件更换量，确保5G无线网的通信功能能够有效实现。需注意的是，该方案同样具有一定的缺陷，主要体现在对CU服务器需求高方面。未来，需重点对该问题进行解决。

4.6 5G无线网干扰处理

减少通信干扰，是5G无线网建设的重点之一。加强智能干扰管理、应用干扰迁移技术，是解决上述问题的主要途径。以智能干扰管理为例：5G无线网建设过程中，中国联通可构建智能干扰管理体系。将网络干扰数据，均纳入到数据库当中。利用数据库的功能，对干扰管理需求及网络特征进行匹配。根据用户的反馈，对5G无线网进行调整。在减少干扰的同时，提高网络通信质量。此外，根据干扰程度的不同，建立“轻干扰区”与“重干扰区”，同样能够有效减轻干扰。将干扰分区后，干扰分布的均匀性将明显提升。此时，中国联通对5G无线网的管理难度也将有所下降。

5 结束语

综上所述，5G无线网的出现，有效解决了传统网络传输速率低、兼容性差的缺陷。为用户用网体验的改善，提供了一定的支持。目前，中国联通对5G无线网的研发，已经取得了显著的成果，但仍存在改进的空间。未来，中国联通应从网络的部署、业务的拓展以及语音问题的解决等多方面出发，进一步对网络进行完善，全面提高网络通信质量。