5G SA网络架构和组网策略分析

2021-04-04同朝辉

信息记录材料 2021年3期

同朝辉

（中国铁塔股份有限公司咸阳市分公司陕西咸阳 712000）

1 5G通信技术分析

1.1 大规模MIMO 技术

MIMO技术是为了扩大信道容量而建设的天线系统，是5G移动通信网络的重要组成部分。移动通信系统中天线的数量对数据信息的传输速率和频谱效率有着直接的影响。在实际应用中，大规模MIMO主要有集中式和分散式两种分布方式，分别用于不同的场景中。由实践应用发现，将集中式与分散式MIMO进行有机结合，能够提高空间资源的利用率，降低系统能耗，改善空间分辨率，还有助于优化数据信息的传输效率，提高设备通信的抗干扰能力。因此，大规模MIMO技术对于5G通信技术的发展和应用具有重要的意义。

1.2 OFDM 技术

OFDM即正交频分复用技术，该技术的应用能够提高系统的抗多径衰弱能力，支持多用户接入，还能实现高速串行数据信息的并行传输，OFDM技术在5G通信网络中的应用能够显著提高数据信息的传输速率。同时，作为一种多载波技术，OFDM技术的应用是以滤波器组为基础的，因此为了更好的推动5G通信技术的发展，需要不断的强化滤波器组硬件设备的性能，优化各个硬件之间的组合[1-2]。

1.3 全双工技术

全双工指的是交换机能够同时进行数据的发送与接收。双全工技术的应用能够实现数据信息点到点的传输，因此双全工技术能够有效提高数据信息的传输效率。但是，双全工技术在应用过程中存在易受干扰和信号接收效率低的问题。为了促进双全工技术与5G通信网络的融合以及更好的发展5G移动通信技术，必须从根本上提高双全工技术的抗干扰能力，并优化其接收信号的效率。

1.4 D2D通信技术

D2D通信技术是一种用户节点间进行直接通信的通信模式。该技术在5G通信网络中的应用能够有效提高通信网络的服务质量，改善用户的网络体验。具体来说，D2D技术在5G通信网络中的应用能够显著降低通信系统的运行能耗，还能通过在基站辐射范围以外进行单位数据连接来扩大5G通信网络的覆盖面积。此外，D2D技术在5G通信网络中的应用还有助于提高通信网络的稳定性和可靠性。

2 5G通信技术在通信工程中的应用优势

2.1 具有更高的数据信息传输效率

通信网络从3G到4G的升级，使得通信网络的数据传输速度和网络覆盖面积都得到了较大程度的提升，而相较于4G通信网络而言，5G通信网络的发展和应用可以说是使通信网络发生了质的飞跃。可以说，5G通信技术的出现是通信史技术上最伟大的突破之一，目前5G通信技术已经和物联网、AI、智慧城市、智慧家居、VR技术等深度融合，互相促进。现阶段，5G通信技术最快可实现20 Gbit/s的数据传输。数据传输速率的提升使得数据传输效率大大提高，进而能够起到提高空间资源利用率的效果。同时，5G通信技术的应用还提高了数据信息传输的安全性。

2.2 具有良好的兼容性

5G通信网络对不同类型设备以及多种类型的网络均具有良好的兼容性。一方面，5G通信网络能够满足不同设备的数据信息业务的通信需要；另一方面，5G通信网络还支持多种类型的LTE网络。5G网络在兼容性方面的优势可以满足更多用户的需求，还有助于运营商降低通信网络的运营维护成本。

2.3 能够实现更低的传输延迟

相较于以往的通信网络，5G通信网络能够实现更短的传输延迟，能够满足一些对响应速度要求较高的通信设备的要求。此外，5G通信网络超低传输延迟的特性还能在远程医疗、自动驾驶等领域体现出极大的优势。

3 5G SA 网络框架与组网策略分析

3.1 组网频率

2017年下半年，工信部正式通告我国5G通信低频段频率为3300～3600MHz，4800～5000MHz，高频段频率在24.75～27.5GHz范围内。低频段中，3.5G频段在数据传输速度和传输质量方面均具有更好的效果。

3.2 网络覆盖策略

5G网络建设初期以3.5G频段为主，有16TR与64TR两种基站站型。在用户更加集中的区域采用64TR的站型，能够提高网络容量，还能改善网络对通信设备的兼容性。在用户相对较少的区域，数据通信业务需求不高，对网络容量的要求也相对较低，采用16TR的站型即可满足用户的需求。通过对不同用户密集度区域布置不同类型的基站站型，能够在满足用户数据业务需求的前提下降低网络建设成本[3]。

3.3 网络云化方案

伴随着5G通信技术研发投入的加大和实践应用的积累，目前5G网络主设备在逐渐向云化趋势发展。通信网络的云化需要以具有良好兼容性的开放式系统为基础，同时通信网络需要满足高性能、可靠性好以及支持统一运维管理并要求网络具有一定的自动化能力。在服务器解决方案方面，可将云计算业务分散至多个专用芯片上，通过对GPU、FPGA以及存储等资源的智能调度，提高系统资源利用率。