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5G技术及网络规划的应用

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  摘要:本文首先阐述了5G网络规划的必然性,然后介绍了5G应该具有的特点,最后分析了5G无线网络规划中应该注意的几种技术
  [关键词]5G特点网络规划
  15G网络规划的必然性
  近些年,移动通信行业取得了飞速的发展。从上世纪九十年代至2008年,第二代移动通信网络经过了十几年的发展,移动通信网络的客户量已经发展到三亿,给中国移动通信网络奠定了庞大的用户基础。2008年起,第三代移动通信网络开始商用,3G业务在数据传输业务,上引入了更宽的带宽和更快的传输速率,经过了六年的发展,为第四代移动通信系统百兆带宽业务打下了良好的基础。2013年底,第四代移动通信系统开始商用,第四代移动通信系统在第三代移动通信系统的基础上引入了TDD和FDD两种工作制式并且把无线局域网结合到一起,传输速率最高可以达到100MHz/s。
  4G网络经过了五年多的发展,发展至今天已经达到一个顶峰,用户群基础庞大,用户业务需求量日益增长。为了更好的提升用户的体验感,也为了顺应移动通信网络发展的潮流,第五.代移动通信网络的商用迫在眉睫。当下正是处于第四代移动通信网络向第五代移动通信网络过渡的关键时期,移动等国内运营商已经在国内多个城市进行5G业务的试点运行,高通和国内华为海思等通信公司都已经做出了适用于5G的移动终端芯片,国内手机制造商也都发布了基于5G的手机。
  時至今日,5G网络的全面部署已经不再遥远,为了能更好的发挥5G网络的性能、节省5G部署的成本,应该在部署5G网络之前,基于4G网络的一些经验和参数值以及5G网络自身的特点和需求提前做好5G网络的规划和优化。.
  25G网络应具备的特点
  第四代移动通信发展至今,遇到了一些带宽受限和速率受限的瓶颈,因此不能满足各领域的日益增长的业务需求,第五代移动通信网络作为第四代移动通信的升级版,要更好的解决这些问题。
  5G时代必然要实现的一个目标是万物互联,不同于现网的多元设备接入移动通信网络,5G时代的万物互联不会像现网一样依赖物联网,而是要以更快的数据传输速率实时的控制更多元的设备。
  要满足万物互联,5G网络必须要具有超高速的数据传输特点,以车联网为例,自动驾驶这项业务若想普及商用,就必须满足安全性和可靠性,在车辆高速行驶的过程中,把行驶路况通过5G网络传输给车联网服务器,车联网服务器对路况进行分析,把车辆下一步应该进行的操作以信号的的形式传达给车辆终端,进而车辆进行下一步的安全操作。在车辆高速行驶的过程中,上述整个流程应该在极短的时间内完成,否则安全系数就不达标,为了满足这些超大内存数据实时传输的需求,就必须保证5G网络具有超高速的传输速率,同时需要很大的占用带宽来支撑起这么快的传输速率。
  5G网络还应该具有很强的覆盖能力,覆盖能力是网络性能评价的关键指标之一,只有覆盖范围广,用户才能获得良好的网络体验感。要做到5G网络的全覆盖就需要结合4G移动通信网络的基站部署情况和5G基站设计中用到的天线技术,对5G基站部署做出完美的规划。
  此外为了满足5G超高速的传输速率需求,还需要采用更高级的调制技术等,提高频谱资源的利用率,在有限的频谱资源下,进一步提升优化频谱资源利用方式,进而降低5G网络部署的成本提高5G网络的性价比。
  为了满足第五代移动通信网络传输速率和信道容量的大大增加,信号传输时所需的带宽也需要大大增加,在5G时代必将是一个大带宽和超宽带的时代。
  35G网络规划策略
  3.14G与5G融合的5G网络部署初期规划
  为了降低5G网络部署的成本,同时也为了更平滑的实现4G向5G网络的过渡,在5G业务商用的初期,必然会存在着一个4G网络和5G网络并存的时期。这个两网并存时期,4G的LTE网络为了避免某些业务随着5G的部署出现空白期会占据着主导地位,比如语音业务和多种已经成熟的4G关键技术。
  语音业务方面,4G网络采用的是VOLTE的语音承载方式,这种制式通过接入IMS提供了高清的语音传输质量。结合3G网络向4G网络在语音业务承载方式上的过渡,采用了电路域回落技术和SVLTE技术,经过多年的演进和不断的技术革新才到了提供高清语音业务的VOLTE语音承载方式。5G网络部署的时候,可以在部署初期采用4G网络和5G网络融合的方式,避免第五代移动网络部署初期的语音业务缺少。现阶段提出的5G语音业务是参考的4G网络中的电路域回落技术,
  5G建设初期,5G网络不提供语音业务,当移动终端设备需要接入语音业务时,就回落到4G网络,上,由4G网络的VOLTE制式进行语音信号的接入业务。移动终端设备在语音业务完成之后再次升会5G网络进行数据传输等业务。这种演进分组系统回落的方式,合理的利用了第四代移动网络广泛的基站部署,充分利用4G网络的资源进行5G语音业务,作为一个过渡的语音业务承载方式为5G网络的进一步发展和部署提供了一个较好的思路。5G网络在接入语音业务时回落到4G的VOLTE语音业务承载方式上。5G网络部署的中后期,逐步引进新的语音业务方式,从而实现业务的不断优化升级。
  在移动通信网络用的关机技术方面,在5G网络规划过程中应该把4G网络中用的关键技术用到5G中,并且根据5G网络部署的实际情况,慢慢的推进新的关键技术的革新。以多发多收的MIMO技术为例,在5G网络规划中,应该把多发多收的MIMO技术考虑进5G基站建设中,结合4G的MIMO技术完成5G初期的小区覆盖,避免出现覆盖缺失的情况。在5G逐渐演进的过程中,根据需求和技术研究的进展环境,不断对关键技术推陈出新,如多发多收的MIMO技术向3D-MIMO技术方向演进,进而实现基站的天线从二维信号分析转变为三维信号分析,大大的提升传输速率和传输可靠性。
  3.25G网络试点规划   在5G网络部署初期,即使已经第四代移动通信进行了5G网络的部署规划和优化,新一代移动通信网络的推行也必然会遇到很多的问题。为了解决这个问题,5G网络的试点运行必不可少。现网下,國内各大运营商已经在各主要城市和人口和业务密集区域展开了试点。2019年的两会就是5G网络的全面支持,很明显这次5G网络试运行取得了圆满的成功,为5G网络的推广奠定了丰富的经验。
  通过提前的试点规划,可以提前分析出5G网络与现网之间存在的冲突,通过对这些冲突进行分析,争取用户的意见,可以极大的降低真正5G网络推广时的成本和复杂度,并且能提高用户的体验感。
  3.35G网络覆盖规划
  在5G网络部署中,网络覆盖面积和覆盖能力直接影响到5G网络的性能,因此在5G网络规划时要重点分析5G网络的覆盖问题。在进行5G网络覆盖规划时,要以4G网络基站对小区的覆盖能力为参考,依据4G网络小区边缘参数和小区具体业务吞吐量来决定5G网络基站的部署。此外,还应考虑基站的高度,以及天线采用的技术和天线的角度,争取达到每个基站的完美覆盖。最后,还要依据5G网络部署的当地环境,针对不同的环境进行链路运算,计算出不同环境下的链路损耗。针对不同环境对网络部署进行一些改进和优化,针对郊区、农村这种用户较少的地区可以适当减少基站部署数目,针对平原等平坦开阔的地区可以采用基站的规则分布,针对高原、城市等地区可以根据需求有目的性的部署。
  4结束语
  5G网络的部署,是一种必然性,唯有在5G网络部署之前充分分析,做好5G网络规划,才能达到5G网络的最佳性能。本文首先介绍了5G网络规划的必然性,然后描述了5G网络应该具有的几种特点,最后阐述了几种5G网络规划技术。
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