浅谈中国联通5G网络部署面临的挑战及策略

董波

摘 要：在2020年，中国将推出5G商用服务，但是根据公布的5G频谱规划，从频谱效能的角度来说，短时间内要满足5G新功 能、新场景需求，以及独立组网，难度系数是非常大的。中国各大通信运营商怎样才能快速建成5G网络，这是需要进行重点讨论的问题。本文将5G所要遭受的挑战以及新特征，作为出发点，对联通非独立组网和独立组网的劣势以及优势进行阐述，论证短时间内进行中高频混合组网、5G技术4G化、频率资源重耕的可行性，然后指出联通5G网络的挑战和策略。

关键词：网络部署；挑战；5G网络

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）18-0031-02

2017年11月9日，工信部发布了中频段内使用5G系统的应用规划方案，中国变成世界上最先发布在中频段内使用5G系统频率使用规划的国家。2018年3月2日，工信部进行了2018年中国无线电管理工作的要點，重点对无线电频率的规划建设和对5G系统频率的计划进程进行加快，对中频段无线电设备的射频技术指标进行制定，无线电频率的应用许可工作要认真完成[1]。

1 5G带来的挑战

作为一个互联网与大数据的时代，新应用以及新业务对通信网络的要求更加严格，推动通信技术从4G向5G迈进。未来通信发展的主要动力就在于互联网以及移动互联网，这两个给5G创造了美好的未来。未来移动互联网的发展会使得以后的移动流量有上千倍的增长，对移动产业以及通信技术的变革，起到了促进的作用。物联网对移动通信的服务区域进行了拓展，从人与人之间的通信蔓延到物与物之间和人与物之间。智能互联使通信技术朝着更加宽广的领域和行业进行渗透。按照不同的应用场景以及业务需要，ITU对5G的应用场景进行了定义：uRLLC——超可靠低时延类通信，mMTC——大规模机器类通信，eMBB——增强移动宽带。在这之中，eMBB场景是基于已经存在的业务场景上，将重点放在2020年及以后的互联网需求上，对大宽带以及高体验速率的接入能力进行供给，对用户体验等进行提升。mMTC为互联网的应用场景，低能耗、低成本、大规模物联网设备的管理和接入，总的来说有环境监测、智能停车、智能农业、智慧城市、智慧家居等，将数据和传感收集为目的的应用场景。uRLLC面对的主要是及时性、可靠性和要求极高的应用场景，比如远程医疗、远程工业控制、车联网等行业性质比较垂直的应用场景。

面临5G高性能、高效率和高体验要求，还有万物互联的美好愿望，5G要满足各类的场景覆盖需求，提升用户体验速率，降低单位比特成本等等。另外，5G需要高效的运营维护和灵活的网络部署，对成本效率、节能效率和频谱效率等进行大幅度的提升，保证通信网络的未来发展。

进行5G的网络部署，首先要考虑的就是网络的移动性连接、深度覆盖与广度覆盖等要求。目前中频5G对于网络覆盖的要求，已经很难满足，尤其是室内的深度覆盖要求，5G网络的无缝覆盖暂时无法满足。5G新频谱也因为其不确定性，使5G网络部署的难度加大。如何利用现有的频率资源，提升运营商2G/3G/4G中低频率的使用情况，也造成未来5G网络部署的不确定性加大。移动通信的发展必须要靠终端产业链去进行推动，同步发展5G终端，才能提供相应的用户体验及网络。

2 5G技术演进路线和关键技术

现如今5G的需求与意愿已经大致明确，技术与概念的路线已经渐渐明朗，进行国际标准的制定工作也在继续推进，5G关键技术也在发展和研究的进程当中。对5G网络的平滑演进、技术发展趋势、技术需求与应用场景等进行整体的思考。

5G低频新空口技术可用于低时延高可靠、低功耗大连接、热点高容量以及连续广覆盖等场景，可以对先进编码调制、新型多载波、新型多址、大规模天线等进行有效的整合，致力于优化5G技术框架。连续广覆盖中，低频新空口在6GHz以下信道良好传播的特点，经过对频谱效率的提升，可以将用户体验速率增加到100Mbit/s。另外，进一步强化宏基站控制面，分离C/U，有效提升小站的控制。在热点高容量场景中，可以通过对频率带宽进行增加、对系统频谱效率进行提升、对小区的部署密度进行增加等手段，对该场景的流量密度与传输速率需求进行满足。

高频新空口，使用超大宽带的传输速率满足覆盖需求。同时高频段覆盖信号指向性强，范围不大，经过密集的部署就能有非常高的流量密度。4G演进空口，在LTE/LTE-Advanced的技术框架的基础上，优化多址接入、多天线和帧结构。基于平滑演进，对5G连接密度、流量密度、时延、速率等要求进行满足。然后，4G演进空口应该可以跟5G新空口紧密合作，可以进行双连接服务。

5G的应用盛况空前，5G场景的多样化具有性能指标的差异化特点。所以，5G空口要具备应变能力以及灵活性。一个统一的5G空口应可以解决全部问题，对各种业务进行灵活匹配，从而实现低成本和标准化，5G的推进组提议将可配置和灵活的5G技术框架统一，根据不同场景的要求，进行参数的配置以及关键技术的优化。

3 中国联通5G网络部署方法探索

联通为了将5G在2020年全面商用的目标实现，提出使用小步跑的办法，立足网络本身，对5G网络的部署，分步骤、有计划地进行实施。

3.1 一加两减，保证5G部署

中国联通准备在2019年让2G全面退网，重耕900M频率，对900M打底网进行实现，城市区域的主力配置考虑GLN，农村的主力配置考虑GULN，可以分步进行：

首先，在资源为6MHz带宽时，对N900，优先满足其连续覆盖，根据价值较高的区域，对自身的情况进行结合，叠加部署L900、U900和G900。

其次，带宽为11MHz时，逐渐进行加密保证目标区域的L900连续覆盖，使2G进行退网，进行区域的拓展。最少确保5MHz L900，U900和G900根据需要对其能力进行保留。价值较高的城区，可进行10MHz L900的网络部署，对自身情况进行结合，叠加NB、U和G。

但要对以下风险进行规避：

第一，L900的终端渗透率太差，以及不成熟的NB产业链。

第二，900M频率外部的干扰越加严重。

第三，较多的重耕方法，比较繁复。

在实际的部署中，有些问题要进行密切的关注，如对3G的减容。按照业务密度的不同，城市减至双载波，农村在原则上减至单载波，升级现网至异频组网，使4G的网络能力得到提升。

把20MHz的2100M腾出给LTE，形成4G的第二频点。然后将5MHz和10MHz的1800频率资源给4G，把LTE做好做大，将LTE的网络服务能力进行持续的提升，为4G网络5G化创造条件。

3.2 接入网改造

根据5G切片化、低时延、大带宽的需求，联通要改造现有的接入网，将低时延转发、SR源路由、FLEXO/FIEXE等技术适时地引入，或为分组增强型OTN承载方案，为5G网络部署进行承载支撑。

3.3 4G网络5G化，构建4.5G网络

由于5G网络频谱高，深度覆盖能力差，短时间内使用中高频组网的时限和成本，都无法满足5G商用的需求，而且联通LTE频谱存量多，可进行5G技术4G化，进行技术的持续演进，这样部署5G网络可提升联通的市场竞争力。

经过2.1G（20MHz）+1.8G（10MHz）+1.8G（20MHz）的三载波聚合，进行4T4R和256QAM技术的高阶调制，在2019年之前完成对4G/5G网络的改造。

3.4 5G网络NSA到SA的演进

2018年至2019年，即5G刚开始的时候，可以对旧现网进行改造，对5G快速的部署，满足eMBB的要求，语音支持CSFB，解决初期的语音需求问题，可以进行4G和5G双连接，确保良好体验[3]。

2020年以后，5G网络实现独立组网，可以支持三大应用场景，可以接入更多的业务，实现八大关键技术的能力，可以满足网络切片以及更低时延等功能。如图1所示。

3.5 中国联通5G引入3.5G及更高频后的目标架构

为了解决5G网络的移动性、连接性需求与连续覆盖问题，急需进行高低频混合组网。5G时代，常态站点方式是小站部署，5G宏站低频组网，满足网络移动性、连接性覆盖需求；在进行网络部署时，热点覆盖可大量使用微站和灯杆站等储备站点资源，在进行网络部署时，中国联通可以对利用市政灯杆以及自身的传输电线杆来对小站进行建设，也是一种经济有效的方法。

4 结语

近年内，5G会引起人们的普遍关注，用户以及业内期盼5G的同时，也给运营商进行5G的网络部署带来的诸多挑战。虽然行业内SA组网是公认的最好的组网模式，但是现在来说，由于5G频谱处于中高频，它的这一特征造成了无法在短时间内建设一张优质的3.5G网络。中国的各大运营商，尤其是联通，拥有黄金价值的中低频段，从频率带宽到频谱特性，都为5G网络商用独辟蹊径。针对进行5G网络部署出现的问题，结合中国联通的资源储备以及实际架构，在5G网络建设初期，采用5G技術4G化，进行中高频混合组网，可以使联通快速经济的建设5G网络，是提高投入和产出比的有效措施。等到确定5G频谱的分配方案及相关技术标准成熟以后，就可以快速满足5G网络的八大关键能力和三大场景需求，该方案是提升联通的竞争力有效措施。

参考文献

[1]李治国.中国联通5G网络部署面临的挑战和策略[J].移动通信，2018，（4）：30-35.

[2]王祖阳，杨传祥，张进，等.5G无线网技术特征及部署应对策略分析[J].电信科学，2018，（s1）：9-16.

[3]于黎明，赵峰.中国联通5G无线网演进策略研究[J].移动通信，2017，（18）：54-59.