浅谈5G无线网络关键技术建设难点与应对策略

杨云明

（广州杰赛科技股份有限公司，广东 广州 510310）

0 引言

现阶段，各种新型移动通信网络业务朝向多样化方向快速发展，与此同时，人们对于新型业务的要求也更为严格，在这样的发展背景下，以往所使用的4G网络已经无法满足人们日益增长的通信业务需求，随着5G时代的到来，相比较以往所使用2G、3G、4G网络而言，更具优越性，在使用性能上，具有延迟低、速率高的优势，同时还可起到节约能源，减少成本支出的意义，但从整体上来看，5G无线网络关键技术建设过程中还是有很多难点需要进一步解决，本文对此进行简单探讨。

1 概述5G无线网络

随着当前我国第四代移动通信网络的大范围使用，进一步提升了通信网络的应用质量，同时也为当前社会的发展提供了更多便利。在这样的发展背景下，各种各样的新型移动通信网络业务不断产生，人们对移动通信网络使用需求和要求也随之有了很大的提高。以往传统模式下的网络架构体系无法切实满足当前社会发展以及人们对通信网络提出的多样化业务需求，这也就从侧面表明了加快推动移动通信网络的升级和研发是未来社会发展的必然趋势。

通过对当前我国移动通信技术发展现状以及对其未来发展的前景进行分析，能够判断出，在未来几年社会发展中，5G无线网络会逐渐成为社会发展中占据一定地位的移动通信系统。相比较于我国以往所用的移动通信网络而言，5G网络的优势主要体现在信息传输速率以及传输质量方面，另外在信息传输的稳定性也比其它移动通信网络更为先进。从整体上来看，5G无线网络具有非常可观的未来发展前景，其特有的高频段特征能够带给用户更良好的网络容量应用体验感。对于中低频段5G无线网络，通过对其进行合并连接，能够实现高效率、大范围的网络覆盖面。在2019年年底，中国联通、中国移动以及中国电信这三大运营商针对5G网络已经完成频谱划分，这意味着我国进一步推动了5G的商用发展进程。根据《人民邮电报》提供的相关信息来看，当前我国移动、联通以及电信这三大运营商已经获取到全国范围内的5G网络中低频段试验许可。对于频段分配，其中中国移动的频段为2.6GHz和4.9GHz，而中国电信和中国联通两大运营商则分食频段3.5GHz。对于各运营商分配的5G频段频率资源，中国电信、中国联通以及中国移动分别为3400～3500MHz、3500～3600MHz、2515～2675MHz和4800～4900MHz。

2 5G无线网络关键技术建设难点

2.1 超密度异构网络

随着当前我国网络技术高速发展以及5G网络时代的到来，未来网络会逐渐朝向智能化、多元化以及综合化的趋势快速发展。就当前我国现有传统模式下的无线通信网络系统应用现状来看，若无法满足用户对网络的使用容量需求，通常采取分裂小区的方式，通过缩小网络覆盖的半径来提升网络容量。但在这种情况下，采取缩小小区半径这种方式的原理在于增加低功率节点数量，以此来起到提升系统容量的作用，从而使得网络部署站点的密度因此扩大。在5G时代网络背景下，通信频段一般为中高频段，这就要求在进行通信传输网络无线节点相比较于当前已有的节点密度来看，前者的要求更为密集。以上足以看出，超密度异构网络在5G通信系统中占据非常重要的地位，要想切实实现超密度组网的建设目标，以此来进一步扩展系统容量，其中还会遇到很多不足之处和新的问题需要采取有效措施进行改进，举例来讲，因无线节点的密集化建设，需要频繁进行小区切换、大规模网络覆盖面中的无线节点与节点之间存在干扰和协调问题等等。以上问题都是当前5G无线网络关键技术在建设过程中需要解决的难点。

2.2 大规模MIMO技术

在进行5G无线通信系统建设过程中，还应该结合网络建设实际需求来选取合理位置进行天线结构安设，以此来进一步提升维度空间容量。未来如果能够实现将该技术应用于实际5G无线网络建设中，则有利于提升5G网络的综合性特征。就当前MIMO技术的应用现状来看，已经逐步实现在全国大范围内的运用，但从理论的角度上来讲，天线结构的安设数量越多，才能更好地保证信息传输质量，同时在安全性方面也会给予一定的保证。当前华为、中兴等一些生产企业，已经研发出来16（T/R）、32（T/R）、64（T/R）以及128（T/R）的AAU设备，与此同时，当前国内已有20个以上的省份逐步完成通过AAU设备来建设5G无线网络试点。

在这样的发展背景下，MIMO技术不断引入5G建设中，也带来了很多新的问题需要进行解决：其一，如果基于当前已有的站点地址开展5G建设，如何实现经济效益的最大化；对于当前存在的天面不满足问题应采取什么措施进行相应解决[1]。其二，就当前我国针对5G频率使用提出的相关规范要求而言，其中中低频段3.5GHz的有200MHz（中国联通和中国电信分别为3.6GHz、3.5GHz），如果频谱资源无法满足各大运营商的运行需求，也就对网络连接带来一定困难之处，再加上5G网络研发之前，4G网络在通信领域发展很长时间内占据主导地位，这种情况也就无法全部占用现有的4G频谱资源。其三，对于5G下行，需要基于若干个天线和提升发射功率才能实现大范围覆盖率，但这种情况下会对上行设备终端天线数量、发射功率带来相应影响，在这种情况，要想促使下行覆盖率达成建设目标，就需要对覆盖范围进行相应控制，但就当前4G网站建设来讲，其中比较集中的区域站点之间的距离已经基本上控制在300m范围内，为此如何采取有效措施通过缩短覆盖范围来进一步强化信息传输效果，同时还要根据网络使用需求增加无线节点的建设数量，具有一定的困难度。基于以上论述可知，如何科学应用当前现有的网络频谱资源，完成站址达成5G无线网络建设提出的要求，是一项重要挑战。

3 5G无线网络关键技术建设难点的应对策略

3.1 宏观与微观相结合

就5G无线网络的建设特征来讲，相比较于以往所使用4G无线网络更具先进性的应用优势，同时也具有非常强的复杂性特征，将小型微基站集中起来进行建设，这样做的目的在于基于4G网络的建设基础上来提升基站的运行效率。从本质上来讲，5G无线网络具有非常强的综合性特征，科学开展5G无线网络建设，能够改善原有网络存在的覆盖不全面这一缺陷问题[2]。对于居民小区而言，通过引用宏小区这一建设理念，将相邻微小区进行有效连接，通过宏基站将无线网络覆盖于整个小区中，通过这种建设方式，促使整个小区通过创建微小区来扩展容量载体，促使宏基站和微基站两个小区结合起来，使其处于同一区域内，在整个过程中，只要确保终端系统处于整个小区覆盖范围内或容量区域范围内即可。对于5G无线网络建设中所讲的覆盖小区，其主要目的就在于对一定范围内的用户信息起到控制作用，采取动态化的方式进行管控，并采取有效措施进行资源管理，而容量小区的目的在于满足当前用户对网络提出的基础需求，并在之后开展更多业务奠定基础。

3.2 合理利用低频资源

根据上文提到的5G无线网络关键技术建设难点来看，其中终端结构因发射功率、天线数量等因素带来一定的制约性影响，因此也就无法实现大范围的覆盖率，再加上5G网络应用比较普遍的频率为中低频段。从整体上来讲，将中低频段作为上行覆盖频率不是其中最恰当选择，但可根据网络建设实际来选择符合实际的现有频段[3]。随着5G无线网络不断扩大化运行和发展，以往传统模式下所使用的网络也会逐步被社会所淘汰，对推动社会发展而言具有积极性意义。从整体上来看当前我国移动网络未来发展趋势，5G无线网络具有很好的发展前景，为社会的发展提供了稳定的信息传递基础，这对加快提升国家综合国力而言具有很好的促进意义。

3.3 整合天面资源

就共址原有站点而言，若天面资源满足其建设要求，可增加更多新型5G无线网络建设所需要的设备；若不满足建设要求，可通过将原有天面进行有效整合，以此为基础来开展5G无线网络建设，通过这种方式，一方面起到对5G无线网络间折周期的缩短作用，另一方面能够最大优化各大运营商的经济效益，这对社会发展而言具有很大的推动意义[4]。

4 结语

综上所述，从整体上来看，5G网络与以往所使用的2G、3G、4G网络相比及具有很多应用优势，但其中还是有很多难点问题需要进行有效解决。但相信，在当前科技进步的今天，对此加大研发力度，以上问题都会得到很好的解决，这对提升我国综合国力而言具有非常重要的意义。