5G超密集组网网络架构及实现

王新

摘要：随着5G网络的不断推进，各式各样的创新型业务也随之出现，丰富了人们的生活，给人们提供了方便，提高了人们的生活质量。为了可以有效的解决未来数据流量的快速增长，大批量的设备连接和各类新型业务的出现，我国已经展开对未来5G网络技术的分析研究。本文主要分析探讨了5G超密集组网网络架构及实现情况，以供参阅。

关键词：5G超密集组网;网络架构;实现

引言

随着物联网、车联网等产业的高速发展，在对网络速度方面提出了更高要求，这也成为促进5G网络发展的根本前提。用户有着随时高速无线接入的这一需求，而且在人们对网络在容量和覆盖范围上提出了更高要求的这一前提基础下，密集市区的整体网络结构也从传统的宏站和室内分布的这一方式朝着宏微协同和超密集分层立体组网的方向发展，提高服务质量，满足用户对网络使用的更高需求。

15G的定义

预计到2020年移动互联网和物联网各类新型业务和应用不断涌现，将带来1000倍的数据流量增长以及超过500亿量级的终端设备连接。同时虚拟现实等业务应用带来了严格的端到端时延要求。例如，当操作杆在虚拟现实的环境中移动3D对象时，如果响应时延超过1ms，会导致用户产生眩晕的感觉。相比较传统的无线系统端到端时延要求，5G网络毫秒级的时延要求提高了近两个数量级。因此，为了满足上述移动通信网络业务发展需求，相比于现有的LTE网络，未来5G网络需要实现以下目标：数据流量密度提升1000倍;设备连接数目增加10～100倍;用户体验速率改善10～100倍;MTC终端待机时长延长10倍;端到端时延缩短5倍。

25G超密集组网网络架构

基于前期“三朵云”的5G蜂窝网络架构，本文针对超密集组网主要应用的热点高容量场景提出了5G超密集组网网络架构。可以看出，为了解决特定区域内持续发生高流量业务的热点高容量场景（办公室、大型场馆和家庭等）带来的挑战，即如何在网络资源有限的情况下提高网络吞吐量和传输效率，保证良好的用户体验速率，5G超密集组网需要如下方面的进一步增强。首先，接入网采用微基站进行热点容量补充，同时结合大规模天线、高频通信等无线技术，提高无线侧的吞吐量。其中，在宏一微覆盖场景下，通过覆盖与容量的分离（微基站负责容量，宏基站负责覆盖及微基站间资源协同管理），实现接入网根据业务发展需求以及分布特性灵活部署微基站。同时，由宏基站充当的微基站间的接入集中控制模块，负责无线资源协调、小范围移动性管理等功能;除此之外，对于微一微超密集覆盖的场景，微基站间的干扰协调、资源协同、缓存等需要进行分簇化集中控制。此时，接入集中控制模块可以由所分簇中某一个微基站负责或者单独部署在数据中心，负责提供无线资源协调、小范圍移动性管理等功能。其次，为了尽快对大流量的数据进行处理和响应，需要将用户面网关、业务使能模块、内容缓存/边缘计算等转发相关功能尽量下沉到靠近用户的网络边缘。例如在接入网基站旁设置本地用户面网关，实现本地分流。同时，通过在基站上设置内容缓存/边缘计算能力，利用智能的算法将用户所需内容快速分发给用户，同时减少基站向后的流量和传输压力。更进一步地将诸如视频编解码、头压缩等业务使能模块下沉部署到接入网侧，以便尽早对流量进行处理，减少传输压力。

3超密集组网站点的设计

为了更好的解决未来移动网络数据流量的增大和用户体验度的要求，除了增加频谱带宽和利用先进的无线传输技术来提升频谱利用率以外，通过加密小区部署来提升空间的利用率是解决无线系统容量的关键。在5G超密集组网中，基站覆盖半径会在很大程度上减小，这种现象直接影响了小区的数量和基站的密度，最后使得网络结构变得繁琐。传统的无线通信系统是根据小区分裂的方法来缩短半径，小区的覆盖范围减小，分裂就会难以实施，这就要在室内外热点区域密集部署低功率小基站，从而形成超密集组网。5G超密集组网站点方案，由传统宏站+室分方式渐渐向宏微协同，超密集分层立体组网方向改变，通过准确的问题定位，完善规划方案，尽可能多的为人们提供更为便利的服务。

45G超密集组网网络架构的实现

在5G超密集组网条件下，5G基站的覆盖半径将会出现明显的缩小状况，在数百米或者几十米，这种明显的缩小就可以导致小区数量和基站密度的增加。也就是说，在网络结构变得越来越复杂的今天，传统的传播模型已经不能满足网络规划科学指导的需要。因此，人们为了达到期望的标准值，就采用适当的手段，借助大数据的分析方法，进行精细化的仿真。因此，在现阶段，依托于5G的网络规划技术要求，通过用户所提交的动态MR数据数值，进行小区无线信号的动态监测结果之上，在应用上具有更高效率和更全信息的优势，为最新的基站进行具体的规划，提供强有力的数据支持。在构建室内外信号之间差异的实验和场景模拟的过程中，基于用户精准定位的需求，为了实现网络存在问题区域的精准定位，就可以通过现场实测的方法采集测验数据。进行微基站的部署，就可以科学合理的规划5G超密集组网的关键内容，基站要考虑到人流量和覆盖区域的要求，考虑到建筑结构对基站造成的影响，对于微基站的设备和微基站的需求量进行严格的考察。权衡移动网络和运营商来选择适合当地实际情况的可连续的覆盖模式。采用LTE系统作为针对性分析基站覆盖建设的联系方法，对于微基站和宏基站的异步部署，就可以避免基站与基站之间相互干扰的问题，若微基站位于热点流量系数，同宏基站覆盖存在重叠，会存在严重的通频干扰，因要线对热点区域进行识别，对与目前和未来可能会存在的热点区域进行合理规划，然后通过ABS结合CRE等技术，对通频干扰问题加以解决。

结束语

综上所述，随着网络信息的不断更新与发展，超密集组网利用基站加密部署提升空间的方式，成为解决5G网络数据流量用户体验速率合理的有效方案。对于5G通信时代的不断推进，流量高，智能化，延迟低，损耗低的问题是非常严重的。在5G超密集组网网络架构中，超密集组网站点设计是非常重要的。对此在发展过程中，就要对网络设计进行仔细的研究分析，使得5G超密集组网网络架构可以更好的为人们提供服务。