5G通信技术建设与施工中的难点及解决方案

孙广新，万文娟

（中国移动通信集团 内蒙古有限公司，内蒙古 呼和浩特 010000）

0 引 言

随着当今社会经济与科学技术的协同发展，人们工作和生活中的网络通信技术需求也在不断提升。因此，只有不断更新和升级网络通信技术，才能顺应时代潮流，满足人们实际的网络通信应用需求。5G通信技术就是在4G通信技术基础上进行大幅度升级与改进得到的，相较于4G通信技术，5G通信技术在传输速度与安全性等方面都实现了显著提升。但是从建设和施工的角度来看，该技术依然存在一定的难点需要改进。因此，在具体的5G通信技术建设施工中，技术人员一定要加强对其难点的分析，通过合理的技术方案来进行改进，从而促进5G通信技术的良好应用与发展。

1 5G通信技术及其特征

5G通信技术是在传统4G通信技术基础上升级改造得到的，相较于传统的3G技术和4G技术，5G技术的覆盖范围更广、传输速度更快且安全性更高。5G通信技术的主要特征有3个，一是非常高的频谱利用率，二是更好的网络通信性能，三是更低的功耗[1]。

1.1 频率利用率显著提升

在5G通信技术的发展过程中，其高频带频谱资源已经覆盖了越来越广阔的区域。虽然高频无线电波在应用过程中依然会在某些方面存在一定程度的障碍，但是光无线网络等的应用并不会受到影响。在整个无线通信范围内，网络终端与设备端之间往往存在诸多干扰点，数据的同频同时有效传输较为困难。而5G双工技术可以显著提升其频谱利用率，同时实现了通信技术和信号装置技术的有效结合，以此来获取最佳信号[2]。

1.2 通信性能进一步增强

在传统的通信系统中，信息数据的有效传播主要借助翻译和解码的形式来实现。但是在5G通信技术的应用中，其信息数据的主要传输方式是多天线与多点之间的协作传输，在此过程中5G通信技术也可以实现通信用户和通信位置的逐点突破，从而有效提升网络通信性能。

1.3 功耗显著降低

5G通信技术对LTE协议等进行了合理优化，通常情况下eMTC主要基于蜂窝网络进行部署，其覆盖范围内的用户可以根据自身的实际需求设定基带，设备所支持的频率通常在1.4 MHz以内，只有在这样的条件下才可以直接访问LTE网络[3]。eMTC所支持的上下行链路速率峰值可以达到1Mb/s。将NB-IoT应用到蜂窝网络中，其带宽消耗仅为180 kHz左右，可在一定条件下进行GSM网络、LTE网络以及UMTS网络的设置，以此来降低功耗并最大限度减少网络部署成本[4]。蜂窝网络架构如图1所示。

图1 蜂窝网络架构示意图

2 5G通信网络技术在建设和施工中的主要难点分析

2.1 基站的规划具有一定难度

就目前5G通信技术的发展来看，该技术将与3G和4G技术长期共存，且未来可能会需要越来越多的网络天线，这就增加了其基站处理增益，同时也会严重消耗基站负荷，并进一步增加无线网络传输端口位置的接入设施建设需求[5]。此外，随着5G通信数据传输频率的不断提高，数据传输将会以多种模式共存，这样会弱化基站的总体覆盖面积，让5G通信基站的选址更加困难。

2.2 上行覆盖受到限制

根据相关规定，5G通信技术在外部环境中的应用频段主要有3 400～3 600 MHz和4 800～5 000 MHz两种[6]。通过各个频段的对比可以发现，相较于2.6 GHz频段，3.5 GHz频段的衰减会高出4 dB，以此为基础的5G通信技术下行终端可以通过增大数据发送功率或是增多天线来有效满足4G技术等的覆盖需求。但与此同时，5G通信技术的上行终端会在信息发送功率和天线数量方面受到一定约束。因此，若要让5G技术的上行覆盖范围和4G技术相同，就需要进一步增加基站站点。4G基站的距离大约是300 m，这时如果继续在两者中间增加基站，不仅存在较大难度，且需要耗费大量资金和人力。

2.3 资源协调度更加复杂

为进一步提升5G系统容量，需在其发展过程中不断建设微模式基站，且每一个微模式基站之间的距离应控制在10 m左右，这样便可以在一个约束范围内将更多层次且更加密集的无线网络数据接入到网络中[7]。但是在这些网络数据的接入过程中也存在一些问题，比如这些数据会降低应用者本身的移动管理性能，微模式基站的海量部署也会让大量应用者面临微模式基站频繁切换的问题。同时，由于大规模节点之间的数据信息在通量和通信协议方面存在一定程度的干扰，因此这也将成为5G通信技术建设和施工过程中的一项制约因素，在很大程度上增加5G建设和施工的难度。

3 5G通信技术建设和施工中典型难点的应对策略分析

3.1 科学应用分布式基站模式

在规划5G通信基站站址时，可通过分布式模式对其科学划分，如图2所示。分布式基站模式主要的优势是可以最大限度降低实际机房数量在网络发展过程中形成的制约。通过分布式基站模式建设5G通信基站时要对DU集中模式做出相应的处理，这时需要在面板或是对应的支撑杆件上进行AAU远端的设置，进而有效降低网络管理中的协调难度[8]。在规划5G通信基站的过程中，技术人员应始终遵循资源共享的网络发展原则，最大限度避免资源浪费，不断提升资源的利用率，以满足当今5G通信网络基站的建设与5G通信技术的发展需求。

图2 分布式基站模式示意图

3.2 合理应用上下行覆盖频率

根据5G通信技术白皮书中给出的相关信息，未来5G通信技术的连接密度将会超过每平方公里百万用户，这是传统4G通信技术连接密度的10倍以上。在5G通信技术的应用过程中，3.5 GHz属于外部频率范畴，因为天线数量和数据传输功率等的限制，所以具体应用中3.5 GHz覆盖范围无法等同于下行范围，将其用作上行覆盖频率并不是最佳选择[9]。基于此，在具体的5G通信技术建设和施工过程中综合考虑各种影响因素，可以将1.8 GHz或2.5 GHz这两个频段用作上行覆盖频率。与3.5 GHz相比，1.8 GHz频段与下行覆盖范围的整体水平更加接近，该频段在同等条件下所获得到的增益大约可以达到10 dB，因此在具体建设和施工中可以将这一频段用作下行频段的重要备选项。

3.3 合理重耕低频资源

当前5G通信网络建设和施工过程中主要的网络搭建结构为星型拓扑结构，在具体建设和施工中不需要借助中间阶段对数据信息进行转接处理，可以直接对数据信息进行有效传输，以此来提升数据传输的便捷性。与传统形式的移动通信网络拓扑结构相比，这种星型网络拓扑结构形式可以进一步扩大网络传输的整体覆盖范围，并显著提升传输质量。随着5G通信技术的不断发展，我国的3大运营商都开始考虑实施2G和3G的退网。根据我国移动通信网络目前的发展情况，1 800 MHz频段已实现了全部翻频，在这样的情况下传统的2G网络和3G网络将会全部退出移动通信网络整体规划，而低频资源的合理重耕会为5G通信技术的建设和施工带来极大便利[10]。

4 结 论

在对5G通信网络进行建设和施工的过程中，技术人员一定要全面明确5G技术的主要特征，并对建设施工中面临的典型问题进行分析，然后将其作为依据研究相应的解决措施，从而提升5G通信技术的建设施工质量，并促进其良好应用与发展。