浅谈5G无线网络关键技术建设难点与应对策略

于志廷

（中通信息服务有限公司，广东 深圳 518000）

0 引言

在信息技术遍布社会各个角落的当下，人们对通信业务需求也在朝着多元化的方向发展，原有的4G网络已无法满足人们日趋多样化的应用需求，促使移动通信网络服务不断作出创新与变革，5G网络服务业务应运而生。5G网络相较于传统的网络服务，在性能方面具有低延迟和高速度的优点，并且也可以同时使用。在节约能源和降低成本方面，在5G无线网络关键技术建设过程中仍然需要解决许多困难，因此我们应深入探讨5G无线网络关键技术建设难点，并提出有效的应对措施。

1 5G无线网络概述

5G无线网络集合了多种现代化技术类型，涵盖的范围非常广。与4G、3G网络技术相比，5G无线网络性能更加优越，它是对4G、3G网络系统的优化与升级，有效解决了传统网络系统基站信息交互低、干扰大等不良问题，使得信息传输速度和质量都大幅度提升。无线网络是现代化人们生产生活中应用频率高且范围广的一种技术，随着人们对无线网络应用范围的逐步拓展，原有的网络架构系统已无法满足人们日益增长的通信网络服务需求，这同时说明加速移动通信网络的换代升级对推动社会发展具有重要的现实意义。

从我国移动通信技术的现状和发展前景可以看出，5G无线网络以优良的应用性能将会成为社会发展过程中的重要移动通信系统，它具有较强的抗干扰能力、高效的信息交互率，强大的协同力，这些优势都是传统网络系统无法比拟的。

2 5G无线网络关键技术建设难点

2.1 超密度异构网络

现阶段我国网络技术的发展步入了一个飞跃发展阶段，5G网络时代的到来表明我国的网络发展趋势正朝着智能化、多元化和集成化的方向迈进。4G、3G网络系统的发展及应用现状，已远远滞后于人们对网络容量的发展需求，传统网络系统增加网络容量的方法通常采用分裂小区的方法来减小半径，虽然此种方法使得网络容量和网络覆盖范围较之以前有所提升，但小区半径一旦减小而低功率节点数量就会相应的增加，网络部署站点的密度由此增加，长此以往网络传输速度和质量就会受到影响。而5G无线网络采用的是中高频段的通信频段，它所需的无线节点密度将会更加密集，超密度异构网络虽然能够有效解决这一问题，但在具体建设过程中，它的应用还会引发一系列其他问题，比如将会增加用户移动管理难度，小区切换频繁等问题。

2.2 大规模MIMO技术

在建设5G无线通信系统的过程中，还需要根据网络建设的实际需要，为天线结构的安装选择一个合理的位置，以进一步增加网络容量。将来，如果将该技术应用于实际的5G无线网络建设中，将有助于改善5G网络的综合特性。就MIMO技术的当前应用状况而言，它已在全国范围内逐步实施，但是从理论上讲，安装的天线结构数量越多，其信息传输质量和安全性会随之增加。目前，华为，中兴等厂商已经开发出16（T/R），32（T/R），64（T/R）和128（T/R）AAU设备。但大规模MIMO技术在实际应用过程中，还出现了一些不容忽视的问题。首先MIMO技术的应用使原有的站址经济效益受到一定的威胁，经济效益作为衡量网络发展质量的重要指标，如果出现下降趋势，表明该技术应用效果不理想。其次5G技术的研发及应用，导致原有的4G网络系统频谱资源利用范围下降，而5G无线网络系统需要依靠中低频段的频谱资源为支撑，但目前没有足够的频谱资源为5G无线网络所用。第三，5G下行链路的正常运转是以多个天线的大功率传输实现的大范围覆盖，但这种现象又会造成对上行链路设备终端天线数量和发射功率的影响，由此说明大规模MIMO技术在5G无线网络系统中的应用，将会限制其上行线路的正常运行。目前的4G网站建设其覆盖范围，即使在较集中的区域其站点之间的距离已严格控制在300m范围，所以5G网络覆盖范围如果想要实现预期的效果，仅仅依靠增加无线节点数量来增强信息传输效果，难度非常大。从上述分析可以看出，依靠现有的族谱资源及站址完成5G无线网络建设，依然面临很大的难题。

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

5G无线网络相较于4G无线网络其建设过程更加复杂，但在性能方面明显超出4G无线网络，所以为推动5G无线网络更好的发展，在其建设过程中需采取科学合理的方法来有效解决上述难题。5G无线网络是集多种先进技术为一体的综合性技术，多种先进关键技术在5G无线网络建设中的应用，使得原始网络覆盖不完全的缺陷得到有效解决。对于居住社区，通过引用宏小区的构造概念，可以将宏小区附近相邻的微小区有效连接成一个整体，并且以宏基站为中心实现对整个小区的无线网络全覆盖。这种宏观与微观的构造方式，使得5G无线网络的容量载体得到进一步的拓展，将宏基站和微基站的两个小区进行资源整合，形成一个整体。在整个结构构造过程中，仍然要保障终端系统始终停留在小区覆盖范围内或在容量区域内。

3.2 合理利用低频资源

通过上面关于5G无线网络关键技术建设时的难点来看，这些关键技术的应用都会不同程度的改变系统的发射功率和天线数量，造成对系统终端结构的制约，网络覆盖难以实现大规模的提升。并且5G网络应用过程中最常见的频率是中频带和低频带，而中低频段在5G上行链路覆盖频率中不是最佳的选择，它的使用会给上行链路设备终端天线数量和发射功率带来负面影响，所以应根据网络的实际结构对5G网络应用的频段进行相应的选择，只有这样才能提升5G无线网络的整体运行质量。随着5G无线网络技术的发展并逐步成熟，必将取代传统网络方式，成为推动经济和社会快速发展的通信技术。

3.3 合理建设容量小区

如前所述，5G系统比4G网络更先进。但与此同时，它也呈现出更复杂的特征。为了有效解决上述施工中的困难，合理的容量电池结构是较为可行的措施。通过建设集中式小型微型基站，我国可以提高原始4G网络基站的实际工作效率。具体地，在我国的各种居住社区中，可以适当地引用宏观社区的概念。

3.4 上下行解耦

除了上面提到的合理设计容量单元和重用低频资源外，还建议执行上行链路和下行链路解耦。如上所述，作为5G室外频率的3.5GHz通常由于各种原因而受到限制。例如，由于发射功率或天线数量的原因，其终端通常无法实现相同的下行链路覆盖范围目标。可以看出，选择3.5GHz作为上行链路覆盖频率似乎并不理想。为了解决这个问题，我们可以放弃使用3.5GHz，而是选择现有的频率（例如1.8GHz或2.5GHz）作为上行链路覆盖频率。通常，与3.5GHz相比，1.8GHz可获得约10dB的增益。它更接近下行链路覆盖水平。这表明它是更优选的。通过这种形式，上行链路和下行链路的解耦可以促进5G无线网络的进一步发展。

4 结束语

综上所述，总体而言，与过去使用的2G，3G和4G网络相比，5G网络具有许多应用优势，但是仍然存在许多需要有效解决的难题，需要我们继续钻研。但是随着科技的发展创新，我们始终本着开拓进取的精神深入探索，上述问题将得到很好的解决。提升我国5G通信能力，这对提高我国综合国力以及提升我国国民的幸福指数都具有重要意义。