5G 双连接技术应用分析

（兰州铁路技师学院 甘肃 730050）

5G 和LTE 之间的双连接具有额外的优势。这是通过实施有效的区域协调以及在不同标准、不同频率范围、不同站和不同业务需求之间灵活高效地分配资源。本文探讨了5G LTE 链路重复应用的必要性，以及5G 双连接体系结构的特点，并阐述了5G 双连接体系结构的选择，为5G 双连接技术的未来应用提供了参考。

1 LTE/5G 双连接技术简介

1.1 LTE/5G 双连接部署场景

3gppremise-14 定义了同质网络和异构网络的两个典型LTE 和5GNR 部署方案。LTE 和5GNR 基站均为kol 定位站点，提供相同的重叠覆盖范围。在这种情况下，LTE 和5GNR 是所有的宏观台站或所有的小台站。在这种情况下，宏观台站和小型台站同时分布。LTE可以提供宏覆盖范围，5GNR 充当覆盖范围和提高热点容量的小站。LTE 宏站和小型5G 站可以共同定位，也可以不共同定位。对于联合定位的小型站，通常是用长光纤制造的，目的是在性能较差的情况下去除RH。

1.2 LTE/5G 双连接协议架构

5G 网的建设是一个循序渐进的过程。初始阶段，基于现有LTE网络和5G 无线电系统的5G 热点，可以和LTE 核心网络进行对接，从而提升5G 系统的部署效率。在完成核心网络布局之后，5G 系统可以成为一个独立的系统。这种状况之下，LTE 系统可以为民众提供高质量的服务，即使是在一些覆盖率不高的地方，LTE 系统的工作效率依旧非常优秀。

考虑到这些不同的5G 部署方案，3gppremise-14 定义了不同的LTE/5G 双连接型号：3/3a/3x、4/4a 和7/7a/7x。在LTE/5G 3/3a/3x 双连接模式下，LTE 和5G 基站连接到LTE 核心网络，用户在不同的双连接模式下具有不同的用户协议体系结构。

MeNB 或SeNB 使用，也可以同时来自MeNB 和SeNB。MCG载体（MCG 是MeNB 控制的一组服务细胞）、scG 载体（SCG 是SeNB控制的一组服务），以及单独的梁和单独的分离式承载。

2 5G 双连接技术应用影响分析

5G 网罩是4G 网罩的子集。在此基础上，网络中可能存在长时间的双连接。由于传统的2G/3G/4G 网络中没有采用双连接技术，因此在5G 网络中应用双连接技术对网络规划、优化、运行和维护产生了全面影响。

2.1 双连接对网络规划部署的影响

与传统或5GSA 网络体系结构相比，为了有效提高访问级别，我们可以探索使用双连接。例如，在一些局域网内部，局域网不仅仅包含有5G 连接，同时也包含有LTE 连接。为此，我们可以探索从epc等角度解决双联应用问题，以提升部署的有效性。

EPC 包括对EPC 评估、更新、规划和扩展。由于EPC 版本更新的影响，现有的4 个GEP 需要更新，以确保数据敏感性和报告功能，升级后支持NR 的主要网络是EPC。

关于EPC 处理能力的评估和扩展，鉴于EPS 处理能力，考虑当前EPC 处理能力是否能够满足引入NI 后的需求，以及当前EPS 是否不足，有必要规划和扩展EPS。最后，关于KN 接口的评估和扩展，例如在S1-U 接口引入NR 后，如果5G 终端的渗透率很高，则S1-U上的流量应显著增加，以判断S1-You 的宽带是否可以满足现实生活中的需求，如果无法满足当前的需求，我们可以为S1-U 规划一条新的宽带，以及S1-U 传输相关的S1-U 带宽的扩展。

对于S1-Mrs 接口，引入NR 后，如果5G 终端的渗透率较高，S1-ms 的流量将会增加，为此，工作人员需要评估S1-ms 宽带的流量是否充足。如果S1-ms 宽带流量不够充足，我们可以为其规划新的宽带，对原有宽带进行扩充，以提升其传输能力。

UTRA 包括对UTRA 的评估、现代化、规划和扩展的影响。一是eNodeB 的更新，必须更新，才能与NR 相关的用户级和控制级数据和信号处理兼容。二是，需要评估和扩展eNodeB 的处理能力。由于5G 的实际速度很高，因此有必要验证eNodeB 的当前处理能力是否能够满足NR 引入后的要求。如果eNodeB 的当前处理能力不足，则需要扩展eNodeB 硬件。最后是RAN 接口的评估和扩展。对于X2-C 计划，在双连接方案中，信号控制级别由NR 通过接口X2-C 从gNB 传输到eNodeB，然后通过S1-Mrs 发送到EPC。因此，NR 的引入需要对X2-C 进行新的规划，以确保带宽和其他QoS 能够满足NR信号的传输要求。对于X2-U 规划，传输用户数据必须借助Option3方案，同时还需要添加一些规划，以确保满足数据传输的要求。

2.2 双连接对网络承载的影响

根据传统的媒体类型，如果采用5G 双联技术，媒体连接将会变得异常复杂。传统通信技术与5G 对比，UE 不仅仅需要连接NR，同时还需要连接LTE，5G 介质种类也会不断增多。当前，人们将传统的网络介质类型称之为毫微微节点，介质类型的增加极大地影响了网络规划建模、网络优化以及操作和维护。

以传统的网络体系对比，双连接可能会导致介质类型增多，从而最终导致建模更加复杂，而随着5G 服务类型的增加，复杂性也会增加。在传统的2G/3G/4G 网络问题中，由于只有一种媒体，问题的主体是清楚的。但是，由于存在分裂载体类型，问题的大部分可能是4G，或者可能是5G，或者是4G 和5G 之间的合作，这大大增加了区分问题的难度。

在运行和维护方面，由于协议主题的增加和分布，网络的运行和维护需要的不仅仅是整个4G 和5G 工作，因为其中一方（MN 或SN）的问题可能同时影响到另一方（SN 或MN）。

2.3 双连接对容量的影响

双连接技术主要是以4G 基站作为基础，双连接技术所涵盖的范围相对较为广泛，不仅仅可以适用于4G，同时也可以适用于5G。由于采用了双连接技术，LTE 网络介绍了MR 的容量增加了MR-DC。为此，我们可以测试5G 网络，同时还可以测试let-a，以此评估双连接由4G 向5G 转变所带来的容量增加量。首先，我们可以在ca 单元上测试双连接技术，同时还可以从终端接受多个不同的信号，其速度约为LTE 的三倍以上。

其次，在outfield 5G 中测试了双连接技术，终端同时连接到基站3.5 GHz 和基站28 GHz。按照3gpp 的定义，NR 的容量将极大超过LTE 的容量，约为其的20 倍。根据双连接测试，引入NR 将极大提升容量。从let 角度分析，在引入双连接技术之后，为了适应这一技术，还需要增添一些新型管理方案，例如不同站之间的切换需要采用不同方案，机构由于大部分增加的过程都是由于双连接造成的，因此传统的2G/3G/4G网络中没有类似的过程，给网络优化带来了新挑战。

2.4 5G 建网初期双连接架构建议

根据4G 网络的现实情况，如果运营商选择5GNA 网络快速分销和销售5G，EPC 将在初始阶段连接5GNR，可供选择的选项为3/3a/3x。在这三种体系结构中，Option3/3a/3x、Option3 由于现有网络BBU 有限、投资高和反向投资，因此很难为一般操作人员接受。因此，相对来说，Option3x 体系结构是传统运营商在网络建设初期从LTE 逐步发展到NR 的最佳选择。

3 应用分析

3.1 LTE-5GNR 应用场景

LTE-5GNR 技术主要是用于连接同构与异构网络数据。同构网络主要是连接区域内基站的各项重复数据。异构主要是指采用双连接技术，在不同的速率情况之下，将基站内连接结构覆盖范围调整。在一个相对较小的区域内，其所覆盖的结构更加注重增加内部节点数量。在一个覆盖区域较大的范围内，节点调节主要是调整外部功率的大小。例如，在双连接空间之中，我们可以按照双趋向连接法实现互动连接，主要是通过网络无线资源进行调节，以此降低双连接的延时，提高LTE-5GNR 的性能。

3.2 LTE-5GNR 双连接对覆盖的影响分析

引入LTE-5GNR 双连接后，在规划阶段分析LTE-5GNR 网络覆盖面非常重要。网络建设初期，主要采用高频波段，因此在传播的过程之中损失并不大，而使用低频电磁波则可能导致较大的损失。同一方向测试覆盖能力，可以发现LTE 和NR 在上行覆盖范围上受到限制，LTE 覆盖范围半径约1400 m，NR 覆盖范围半径约800 m，NR覆盖范围能力为LTE 覆盖范围的57.14%。

在计算覆盖区域范围之时，一个LTE 站点的覆盖面积可以达到3.7KM2左右，而一个NR 站点的覆盖面则为1.2KM2左右，同一位置的NR 站的吞吐量远小于LTE 站。如果LTE-5GNR 在网格建设初期假设1:1 的比率，那么5G 站将只获得4G 站的吞吐量。为了达到同样的吞吐量，4G 站、5G 宏站和小型覆盖站必须大规模添加。

4 结束语

综上所述，在未来的5G 网络中，无论网络模式如何，5G 和LTE系统之间的双连接技术都可用于各种应用方案，以减少延迟并提高吞吐量和可靠性。本文通过研究5G 和LTE 之间的双连接技术特点，分析了5G 和LTE 之间的双连接技术对未来5G 网络的影响，并为今后5G 网络中采用双连接技术提供了参考。