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摘要:移动通信经过多年的研究和普及,已经经历了从GSM(2G)、TD-SCDMA(3G)、TD-LTE(4G)技术发展到了当前5G网络技术,移动数据应用也从原来的简单语音、彩信发展到了当前高清视频、手游软件等时代,数据流量呈现了一个爆炸式增长趋势,覆盖的应用领域也从原来的语音通信扩展到了智能家居、工业制造、无人驾驶、智能旅游、在线学习等领域,大大的提高了移动通信的应用能力。5G移动通信基站作为支撑应用的关键工作之一,其面临的应用环境更加复杂,因此5G基站建设需要尽可能的减小小区半径,降低基站功率,保证5G网络支持数以T字节的流量,满足人们多样化移动通信需求。
关键词:5G网络;基站建设;超密组网;无线通信环境评估技术
1、5G移动通信应用发展现状及趋势
5G移动通信作为当前作为先进的网络数据传输技术,虽然尚未开展大规模的商用,但是已经在加大大、美国、日本、韩国、英国等西方国家开展小规模商用服务,同时在我国上海、广州、深圳和杭州部署了小区域范围的5G基站,可以为用户提供强大的5G通信服务技术。目前,通过实验总结发现,5G移动通信具有更高的速率、更宽的带宽,5G移动通信网速将比4G提高10倍左右,只需要几秒即可下载一部高清电影,能够满足消费者对虚拟现实、超高清视频等更高的网络体验需求。5G移动通信具有更高的可靠性,更低的时延,能够满足智能制造、自动驾驶等行业应用的特定需求,拓宽融合产业的发展空间,支撑经济社会创新发展。我国工信部也明确表态,5G移动通信是新一代移动通信技术发展的主要方向,是未来新一代信息基础设施的重要组成部分。与4G移动通信相比,不仅将进一步提升用户的网络体验,同时还将满足未来万物互联的应用需求。5G移动通信采用多输入多输出、高频通信、超密组网等技术,加大了天馈系统的安装难度,能够满足实时语音、视频服务,构建一个基于内容的分发网络,以信息中心为新型网络体系架构,实现了新型网络的建设与分发,具有重要的作用和意义。
2、5G移动通信基站建设关键技术
2.1、无线通信环境评估技术
无线通信环境评估技术可以将采集到的信息发送给网络管理员,由网络管理员评判报告的价值,以便能够优化无线网络通信性能。目前,无线通信环境评估技术应用包括覆盖评估、网络质量分析、越区覆盖分析、网络干扰分析、话务热点区域分析和载频隐性故障分析。无线通信环境评估技术可以渲染移动通信上下行信号强度,发现网络覆盖弱盲区,不但客观准确,还可以节省大量的时间、资源,能够及时发现网络覆盖问题,为网络覆盖优化提供进一步的依据。无线通信环境评估技术可以实现24小时×7天实时数据采集,完成上下行无线网络质量分析,反映全网通话质量的真实情况,提高全网通话后续数据支持。无线网络建设时,如果越区覆盖范围过大,将会干扰其他小区通信质量,无线通信环境评估技术可以直观地发现小区覆盖边界,判断是否存在越区覆盖,调整无线网络结构。话务热点区域分析可以实现话务密度、分布和资源利用率指标分析,实现关联性综合分析,制定容量站点、扩容站点的精确规划。
2.2、32QAM技术32QAM能够合理的提升
SINR,针对5G网络进行科学规划和设计,降低5G网络部署的复杂度,可以降低重叠覆盖引起的同频干扰及弱覆盖问题,在满足5G网络广覆盖的要求下,增加覆盖的深度,提升5G网络的综合覆盖率,从而实现热点区域连续覆盖、无缝覆盖,不仅能够让更多的用户接入到5G网络,同时还可以享受到高质量的通信服务。32QAM在5G网络通信中的应用分为两个步骤,分别是调制和解调。32QAM调制过程如下:32QAM能够将输入的6比特数据组成一个映射;多电平正交幅度调制生成一个32QAM中频信号;并串转换,将两路并行码流改变为一路串行码流,可以增加一倍速率,码流从2进制改变为8进制,接着可以输出调制而成的RF信号。32QAM解调过程如下:5G网络传输信号时,由于受到自然环境或载波自身限制,信号传输难免受到噪声干扰导致信号发生畸变,如果畸变很小则可以直接判断为0或1,如果畸变比较严重,无法直接判断信号,就可以采用硬判决和软判断方法,准确、快速的识别信号。
2.3、抗干扰技术
5G移動通信基站建设时需要部署大量的无线设备,这些无线设备的数量非常多,安装部署地点也非常复杂,彼此之间就会产生相互干扰问题,造成干扰的原因主要包括设备本身存在故障,5G移动通信运行时频道经常发射错误的信号,影响自身信号质量;5G移动通信设备安装与配置严重不规范,影响5G移动通信信号发射的灵敏度。目前,5G移动通信网络干扰主要是指无线电干扰,这些干扰包括互调干扰、带外干扰。因此5G移动通信基站建设时,设计、施工人员需要从源头上解决信号存在干扰的问题,既可以保障信号的稳定性,也可以大大地提高控制管理效率。具体地,首先对基站无线电发射设备进行全电磁检测,将可能的将设备自身造成的干扰降到最低;其次是定期加强对发电设备的检查,一旦发现问题就及时进行处理,进而减少信号存在的干扰。
2.4、MSTP技术
MSTP是一个5G移动通信多业务传输平台,能够将5G网络与ATM技术、SDH传输技术、以太网、POS技术有效融合在一起,以5G网络技术为基础,实现多种移动通信业务的汇聚,同时能够实现多业务的传输适配,实现多业务的综合接入和传输,将5G传输网改变为一个业务网、交换网一体化的多业务传输平台,支持高带宽数据传输。另外,MSTP引入了覆盖增强技术,该技术可以扩大5G网络通信的覆盖范围,主要包括符号扩频技术、Burst重复技术,均可以有效提升上行发射功率密度,划分覆盖等级。符号扩频是指在不延展频谱宽度的条件下,利用扩频码将原始序列信号实现重复利用。Burst重复可以针对符号扩频处理后的序列进行Burst级的重复,能够实现4倍和2倍Burst重复,通过这两种重复处理的优化方式,移动通信系统接收设备就可以合并接收重复序列,获得较大的合并增益。MSTP可以将语音通话、数据通信、安全防御等信息交换业务利用协处理引擎进行操作,以不同的布线模式顺利突破传统处理器的限制,实现多用户、多业务的并发接入和处理。MSTP在5G网络通信中接入的设备有模拟用户电路板、模拟接口板、子速率数据接口板等。MSTP设备以及其他路由器、交换机、服务器等通过星型网络结构集成在一起,实现5G网络共享和传输。
3、结语
5G移动通信作为当前以及未来的主流网络传输载体,光纤通信将会覆盖95%的城市和大部分乡村,为我国移动互联网发展提供了极大的支撑。5G移动通信组网设备多,不仅包括传统的数据交换网络,同时还包括光电转换设备,因此5G移动通信网络基站建设可以采用不同的模式,大幅度降低网络管理复杂度,提高5G通信的可靠性,满足人们多样化的网络通信需求。
参考文献:
[1]郭正平,杨慧,罗康宁.5G移动通信技术发展探究及其对基站配套影响研究[J].信息记录材料,2017,18(11):2-3.
[2]郑俊杰,王先峰,罗顺湖.面向5G移动通信的基站选址方法及优化策略研究[J].电信网技术,2017(11):71-74.
[3]冯毅,栾帅,许.5G网络对天线及技术性能和质量的要求探讨[J].电信技术,2017(11):109-113.
关键词:5G网络;基站建设;超密组网;无线通信环境评估技术
1、5G移动通信应用发展现状及趋势
5G移动通信作为当前作为先进的网络数据传输技术,虽然尚未开展大规模的商用,但是已经在加大大、美国、日本、韩国、英国等西方国家开展小规模商用服务,同时在我国上海、广州、深圳和杭州部署了小区域范围的5G基站,可以为用户提供强大的5G通信服务技术。目前,通过实验总结发现,5G移动通信具有更高的速率、更宽的带宽,5G移动通信网速将比4G提高10倍左右,只需要几秒即可下载一部高清电影,能够满足消费者对虚拟现实、超高清视频等更高的网络体验需求。5G移动通信具有更高的可靠性,更低的时延,能够满足智能制造、自动驾驶等行业应用的特定需求,拓宽融合产业的发展空间,支撑经济社会创新发展。我国工信部也明确表态,5G移动通信是新一代移动通信技术发展的主要方向,是未来新一代信息基础设施的重要组成部分。与4G移动通信相比,不仅将进一步提升用户的网络体验,同时还将满足未来万物互联的应用需求。5G移动通信采用多输入多输出、高频通信、超密组网等技术,加大了天馈系统的安装难度,能够满足实时语音、视频服务,构建一个基于内容的分发网络,以信息中心为新型网络体系架构,实现了新型网络的建设与分发,具有重要的作用和意义。
2、5G移动通信基站建设关键技术
2.1、无线通信环境评估技术
无线通信环境评估技术可以将采集到的信息发送给网络管理员,由网络管理员评判报告的价值,以便能够优化无线网络通信性能。目前,无线通信环境评估技术应用包括覆盖评估、网络质量分析、越区覆盖分析、网络干扰分析、话务热点区域分析和载频隐性故障分析。无线通信环境评估技术可以渲染移动通信上下行信号强度,发现网络覆盖弱盲区,不但客观准确,还可以节省大量的时间、资源,能够及时发现网络覆盖问题,为网络覆盖优化提供进一步的依据。无线通信环境评估技术可以实现24小时×7天实时数据采集,完成上下行无线网络质量分析,反映全网通话质量的真实情况,提高全网通话后续数据支持。无线网络建设时,如果越区覆盖范围过大,将会干扰其他小区通信质量,无线通信环境评估技术可以直观地发现小区覆盖边界,判断是否存在越区覆盖,调整无线网络结构。话务热点区域分析可以实现话务密度、分布和资源利用率指标分析,实现关联性综合分析,制定容量站点、扩容站点的精确规划。
2.2、32QAM技术32QAM能够合理的提升
SINR,针对5G网络进行科学规划和设计,降低5G网络部署的复杂度,可以降低重叠覆盖引起的同频干扰及弱覆盖问题,在满足5G网络广覆盖的要求下,增加覆盖的深度,提升5G网络的综合覆盖率,从而实现热点区域连续覆盖、无缝覆盖,不仅能够让更多的用户接入到5G网络,同时还可以享受到高质量的通信服务。32QAM在5G网络通信中的应用分为两个步骤,分别是调制和解调。32QAM调制过程如下:32QAM能够将输入的6比特数据组成一个映射;多电平正交幅度调制生成一个32QAM中频信号;并串转换,将两路并行码流改变为一路串行码流,可以增加一倍速率,码流从2进制改变为8进制,接着可以输出调制而成的RF信号。32QAM解调过程如下:5G网络传输信号时,由于受到自然环境或载波自身限制,信号传输难免受到噪声干扰导致信号发生畸变,如果畸变很小则可以直接判断为0或1,如果畸变比较严重,无法直接判断信号,就可以采用硬判决和软判断方法,准确、快速的识别信号。
2.3、抗干扰技术
5G移動通信基站建设时需要部署大量的无线设备,这些无线设备的数量非常多,安装部署地点也非常复杂,彼此之间就会产生相互干扰问题,造成干扰的原因主要包括设备本身存在故障,5G移动通信运行时频道经常发射错误的信号,影响自身信号质量;5G移动通信设备安装与配置严重不规范,影响5G移动通信信号发射的灵敏度。目前,5G移动通信网络干扰主要是指无线电干扰,这些干扰包括互调干扰、带外干扰。因此5G移动通信基站建设时,设计、施工人员需要从源头上解决信号存在干扰的问题,既可以保障信号的稳定性,也可以大大地提高控制管理效率。具体地,首先对基站无线电发射设备进行全电磁检测,将可能的将设备自身造成的干扰降到最低;其次是定期加强对发电设备的检查,一旦发现问题就及时进行处理,进而减少信号存在的干扰。
2.4、MSTP技术
MSTP是一个5G移动通信多业务传输平台,能够将5G网络与ATM技术、SDH传输技术、以太网、POS技术有效融合在一起,以5G网络技术为基础,实现多种移动通信业务的汇聚,同时能够实现多业务的传输适配,实现多业务的综合接入和传输,将5G传输网改变为一个业务网、交换网一体化的多业务传输平台,支持高带宽数据传输。另外,MSTP引入了覆盖增强技术,该技术可以扩大5G网络通信的覆盖范围,主要包括符号扩频技术、Burst重复技术,均可以有效提升上行发射功率密度,划分覆盖等级。符号扩频是指在不延展频谱宽度的条件下,利用扩频码将原始序列信号实现重复利用。Burst重复可以针对符号扩频处理后的序列进行Burst级的重复,能够实现4倍和2倍Burst重复,通过这两种重复处理的优化方式,移动通信系统接收设备就可以合并接收重复序列,获得较大的合并增益。MSTP可以将语音通话、数据通信、安全防御等信息交换业务利用协处理引擎进行操作,以不同的布线模式顺利突破传统处理器的限制,实现多用户、多业务的并发接入和处理。MSTP在5G网络通信中接入的设备有模拟用户电路板、模拟接口板、子速率数据接口板等。MSTP设备以及其他路由器、交换机、服务器等通过星型网络结构集成在一起,实现5G网络共享和传输。
3、结语
5G移动通信作为当前以及未来的主流网络传输载体,光纤通信将会覆盖95%的城市和大部分乡村,为我国移动互联网发展提供了极大的支撑。5G移动通信组网设备多,不仅包括传统的数据交换网络,同时还包括光电转换设备,因此5G移动通信网络基站建设可以采用不同的模式,大幅度降低网络管理复杂度,提高5G通信的可靠性,满足人们多样化的网络通信需求。
参考文献:
[1]郭正平,杨慧,罗康宁.5G移动通信技术发展探究及其对基站配套影响研究[J].信息记录材料,2017,18(11):2-3.
[2]郑俊杰,王先峰,罗顺湖.面向5G移动通信的基站选址方法及优化策略研究[J].电信网技术,2017(11):71-74.
[3]冯毅,栾帅,许.5G网络对天线及技术性能和质量的要求探讨[J].电信技术,2017(11):109-113.