5G移动通信网络基站建设方案探索

2021-01-11 22:13陈啟河
数字通信世界 2021年9期
关键词:基站天线传输

陈啟河

(中通信息服务有限公司,广东 深圳 518000)

0 引言

目前的5G技术得到了广泛地使用,这为商业使用打下了良好的基础。对于5G移动通信网络技术的使用,给人类带来了高于之前移动通信网络的机遇和挑战,还推动了各个行业的经济,让各个行业的收益得到了更大的收获[1]。未来国家能够调动各类研究方向,同5G移动通信网络一同研究探索,让5G移动通信网的基础建设得到更快的构建,让5G移动通信网络的缺失技术得到更好的解决,让5G移动通信网络技术能够同高新技术一起使用还能够共同发展,让各类高新技术能够融会贯通。摸索出新的道路,让5G移动通信网络技术能够更快地与各类高新技术组成和谐发展的新技术。5G移动通信网络是时代飞速发展的产物,对于5G移动通信网络技术我国也进行了深入研究。

1 5G技术的优势

5G移动通信网络技术让互联网实现了从量变到质变的过程,是让未来通信技术飞速发展的关键点。在使用5G移动通信网络时,单个设备的数据传输最高能够达到10Gbps。5G的使用能让人们感受到网络的稳定性更好了,5G使用了大规模波束赋形定向天线阵技术,但是5G的传输距离只有300-500m的距离,想要让通信质量得到保障,需要建设的基站要比4G基站建设多4-5倍[2]。为了能够让文件的传输速度更加地迅速,文件的传输使用打包技术进行传输,在使用4G网络进行传输文件时,会有改为汉字数字左右的概率导致文件丢失,但是使用5G网络会让这个丢失率降低至千分之一,让文件传输的丢包率得到了大幅度的下降。因此,5G移动通信网络技术与4G移动通信网络技术相比较下,5G移动通信网络技术的优势在于“网速更快,延时率低,安全保障更高。”还可以根据网速分为两个特点:分别是“广域连续覆盖”和“高容量热点”。广域连续覆盖主要体现的是覆盖范围上,让用户能够随时随地使用高速网络的体验。高容量热点主要体现在质量上,特别是空口时延能够低至1毫秒,虽然感觉对于我们的日常生活并没有带来什么特殊的改变,但是对于汽车行业,医疗行业以及铁路运输行业都有着非常重要的使用价值。

2 5G无线网络基站建设方案探索

对于5G移动通信网络来说,基站的建设方案显得极其重要,因为基站的建设方案会对公司的整体工作进度产生很大的影响,方案的计划决定了基站的开通率,对于制定以及施工的过程起着规划作用,对施工的效率起着决定性的作用。根据设计的方案不同,能够大致分为两个类型,分别是定性方案类型和优选方案类型。定性方案类型是一种在项目开始前就需要找相关的专业人员以及相关领域的专家进行方案的制定,还需要根据相关的经验进行制定方案。但是这个方案的制定容易受到外界的干扰,对于不方便的施工位置,会对施工的工作造成一定的困难。优选方案类型:需要设计人员根据相关的产品参数进行勘察,经过数据分析之后制定出相关的建设方案,能够得出多种相关的施工方案,再从中进行选择最合适的方案。对于5G移动通信网络核心基站的建设,采用多种混合模式建网,可以保证5G移动通信网络的管理、扩展和可靠性。为了让5G移动通信网络能够满足更多的要求,需要让5G移动通信网络基站能够适应相对复杂的环境。

2.1 利用MR技术

MR技术作为无线通信环境评估技术的一种,可将其收获到的信息传输到相应的管理设备,有相关的工作人员进行判断评估,并作出价值分析,运用无线网络通信性能让MR技术对质量分析、干扰信号分析以及热点区域分析。MR技术能够让5G无线网络的信号得到加强,在准确查找的还大大减少了所花费的时间与资源,使得问题得到及时发现;建设基站对于5G无线网络,优化提供了许多基础。MR技术可实现168小时(一周)实时数据采集,让全网的通话质量得到实时反应,让通话质量得到不断地提升。5G无线网络的基站在建设时,能够直接发现覆盖的边界位置,并对区域进行相应的判断,以此调节5G无线网络的基站区域。利用探测到的信息进行有效分析,再根据实际地中和分析,制定好相应的位置,让基站得到精准建设。

2.2 利用64QAM技术

应用64QAM能够有效提高SINR,为降低5G网络部署的困难、减少重叠覆盖带来的同频干扰和弱覆盖问题打下基础,从而更好地使5G网络进行覆盖。在热点区域可以连续无缝覆盖后,则意味着可以让更多的用户享受5G网络的服务。调制与解调是5G网络通信中64QAM的主要应用阶段,其主要流程为:64QAM可以将输入的6位数据合并为一个映射,多级正交幅度调制产生64QAM中频信号,并行串行转换将两个并行流转换为一个串行流。通过将速度提高一倍,代码流可以从二进制变为八进制,从而使射频信号能够顺利输出调制。64QAM的解调流程为:在5G网络下进行信号传输时会收到周边环境等因素的限制,从而使信号的传输受到噪音等因素的感染,使得信号失真。当一个畸变被扭曲时,通常可以直接判断为0或1。当失真严重,无法直接判断信号时,可采用硬判断和软判断方法准确、快速地识别信号。

2.3 利用抗干扰技术

大量无线设备的部署是5G网络基站建设的必要条件,而由于需部署设备的数量多且部署位置复杂等原因导致存在相互干扰的问题。干扰源包括设备本身和5G网络错误。信道在运行过程中经常发出虚假信号,从而使其自身信号受到影响,同时在安装和部署5G网络设备时的操作也存在着不规范的行为,这一定程度上也使5G网络信号传输的速度大大降低。而我们平常所说的无线电干扰就是5G网络干扰,其中主要为互调干扰和带外干扰。这也是设计与施工方在建设5G网络基站时需要首先排除信号源的信号干扰问题的主要原因,不仅能加强信号传输的稳定性,同时还在提高控制与管理效率方面发挥了作用。具体来说,通过对主基站无线传输设备进行电能测试,尽量减少设备本身可能发生的干扰,加强对副发电机设备的定期检查,如果发现异常,应采取相应措施处理,减少对最大化时间信号的影响。

2.4 利用大规模MIMO技术

多入多出技术,即MIMO技术,其同样也称为多天线技术,它通过在通信链路的两端设置多根天线来最大化空间资源,从而提供分集增益以改善系统稳定性并提供多路复用增益。通过提供系统的频谱效率和阵列增益来提高系统的功率效率,已成为过去20年来无线通信中的主流技术之一。然而,现如今在4G系统基站中只存在着少量的天线,同时其MIMO性能增益并不能完全发挥。基于此,为解决传统MIMO技术的不足,在2010年美国贝尔实验室的Marzetta于提出了大规模MIMO概念,在这一概念下系统基站的天线数量大幅增加,与传统MIMO系统中的天线数量相比,增加了1-2倍。基站可以充分利用系统中天线的数量。在同一视频资源上为多个用户提供服务的空间自由度。从传统MIMO到大规模MIMO的演进是一个从数量到质变的过程。与常规MIMO相比,基站天线的数量和空分用户的数量与常规MIMO相比增加了数十倍,因此两种无线通信的基本原理和具体方法存在异同。近年来,大规模MIMO的基本理论,信道测量与建模,信道信息收集,无线传输,实验与测试取得了有益的成果。MassiveMIMO通过了理想的实验室验证,接近实际的现场测试,并获得了不辜负期望的巨大性能提升。将来,各种研发机构将进一步执行网络验证,为将来在5G系统中大规模MIMO的商业使用奠定良好的基础。

3 结束语

综上所述,更为复杂的网络结构是5G网络运行的必然条件,在运行过程中势必会出现信号干扰问题,从而时通信的效率大大降低。基于此,本文就该问题提出了三点解决方案:首先应根据资源区的地理位置对网络干扰进行有效分配,从而提高整体通信性能;其次,视频资源最为最常用的资源区,可以通过学习模型充分利用其干扰状态,并对资源的分布进行合理的计算,从而提高资源分配的效率,降低受干扰的程度;最后,还可以通过时隙资源调度,将地理位置资源合并到相同的时隙资源中以进行干扰消除,这使得网络系统性能得到了改善。

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