大型活动5G无线通信保障方案分析

阮家熙

摘要：5G网络可支持大带宽、低时延高可靠、海量机器类通信等典型业务，在5G发展初期预计视频类业务的流量所占比重较高。随着视频高清化、短视频业务主流化及直播全民化，4G网络的室内覆盖能力已无法满足100Mbit/s以上的上行速率、20ms以内时延的室内业务要求。而在大型赛事活动现场，用户密度极高，且5G视频业务需求相比其他场景更高，因此对无线网络规划、设计与优化工作的要求也相应提高，运营商需要重点保障网络高质量及高性能，确保业务承载能力，从而满足用户业务需求。

关键词：5G无线;通信保障;方案

引言

5G，第五代移动通信比以往任何时候都更快，提供更短的连接延迟和更多4G网络连接。在公共通信中，5G是在县内以外的大面积建设后2-3年间建成的，允许5G环行交叉口。对于紧急通信应用程序，5G高速连接是可靠的，允许在遵守基本信息的同时在现场传输和处理更多的图像和传感器信息。

1、大型活动通信保障流程分析

大型活动通常体现了国家的综合实力，其无线网络通信保障工作一般需融合各类新兴的5G业务应用，是一项技术难度高、方案复杂度高的系统工程。运营商需要确保网络覆盖范围、容量及质量，在此基础上制定应急调整预案，全流程中的每一环节都需要细化并落实。大型活动无线通信保障流程如图1所示。在活动保障前，首先需要进行科学合理的业务预测，在明确覆盖区域的前提下，通过用户行为分析和用户数预测，制定业务模型，从而完成业务容量规划。其次，需要对网络资源、网络安全等进行评估，制定无线通信保障建设方案及优化方法。最后，大型赛事活动业务突发性高，因此对网络中可能存在的风险制定应急方案不可或缺，以备在紧急情况下启用。在活动进行中，需要进行无线网络保障值守，网络维护人员需实时监控网络状态，对于各类紧急事件进行排查处理。在活动结束后，一般要对临时改动和调整的网络参数进行恢复，使无线网络回归常态化运行。

2、大型活动网络保障方案

2.15G边缘计算在应急通信中应用

边缘计算是以5G通信技术为重点的面向发展的技术之一。MEC的全名是多址计算，即多访问边缘计算，主要感谢是在移动基站中引入了业务平台功能，使业务应用程序能够在移动网络边缘部署。采用边缘技术可以降低远程站点的处理能力，减少传输需求，并通过减少数据传输路径大大减少延迟。此外，MEC也能提升运算效能、降低复杂性、延长寿命、降低成本，并大幅提升运算效率，超越端点的处理能力。NFS和SDN概述在通信技术的发展中早已为人所知，直到实际应用于第五代移动通信。该技术允许对到达5G通信网控制转发面的网络进行分解、抽象和重组。5g通信网络逐步提供对转发功能的集中控制和分配。5g网络体系结构为边缘计算提供了分布式体系结构，可提高企业本地化的处理能力，提高网络数据的处理能力，降低部分最终用户的需求，并满足低延迟、高流量和高安全性垂直行业网络的需求。总之，通过持续计算内部数据和转换本地应用程序处理，可以提高边缘处理能力，减轻核心网络负载，节省带宽需求，满足安全要求。

2.2业务承载与容量规划

在大型赛事活动的通信保障中，无线网络建设总体投资较大，为了降本增效，需要合理利用现有网络资源，协同规划业务承载方式，保证用户业务服务体验。其中，5G网络主要承载高清视频、AR/VR等对带宽和时延要求较高的新业务;其他一些能够在4G网络中获得满意体验的应用，仍由4G网络承载。对于大型场馆，应考虑以极限容量进行规划，2G、4G、5G网络硬件一次部署，软件根据场馆举办赛事的实际需求进行灵活配置，既能够保障网络覆盖范围、容量和质量，又可以提升资源利用率。5G容量规划需要结合4G网络负荷、5G业务发展预测等因素。进行容量需求估算时，应重点考虑用户数预测、市场占有率、终端渗透率和业务保障速率等指标。

2.3卫星技术与5G应急通信结合

5G与卫星技术相结合是可能的：（1）用于5G传输的卫星通信;（2）用于5G传输信息的卫星通信。应急通信情景往往面临恶劣条件和设备不足。当泥流、火灾、强震、洪水、地雷和自然灾害等突发事件导致地面网络暂时中断、基础设施普遍遭到破坏或边远地区原有通信设施遭到破坏时，空间卫星通信尤为出色。在此应用场景中，卫星/5G可靠地工作，满足了各个工作队和应急用户的基本语音和数据要求。5g应急通信的主要通信方式之一是能够实施5g应急网络作为网络召回。5G较高的峰值速度要求返回网络的要求较高，近年来急剧上升。随着高频率笔记本电脑的日益普及，可在保持高带宽的同时显着降低设备体积。

2.4高容量保障方案

大型活动业务需求突发性强，具有潮汐效应，观看类活动直播、转播、AR/VR沉浸式体验等业务较多，上行业务需求非常强劲，且干扰严重，需重点考虑容量保障方案，可以综合考虑C-RAN、超高频率复用、室内外协同频率规划、载波池等功能协同应用。其中，大型活动采用C-RAN组网具有较多优势。采用室内外BBU集中的C-RAN组网可以在一定程度上缓解室内外同频干扰，同时站间动态调度、载波资源共享功能也可以借助C-RAN组网获得增益，节省载波资源，提高投资利用率。C-RAN集中机房为MEC/UPF下沉提供了最佳部署位置，大型赛事的实时直播、高运算、低时延需求更容易借助C-RAN实现MEC边缘云部署。此外，有利于引入协作化技术CoMP，提升小区边缘速率。

3、5G无线通信系统网络安全保障措施

5G无线通信系统的网络安全还需要重点构建相应的安全体系结构，这需要更好地融入5G无线通信系统的网络，以避免因采用以前的安全模式而造成的安全漏洞。在制定安全体系结构时，往往需要考虑一个全面彻底的过程，这需要各种方面，例如建立安全参数、应用程序、接入点和应用程序密钥，以确保安全体系结构更适合于整个5G无线网络应用。当然，要为5G无线网络建立良好的网络安全体系结构，就需要一个明确、整体的体系结构来控制安全功能的实现，避免每个环路出现较大的偏差，并提高整体安全性。

结束语

大型赛事活动虽然场地受限，用户数量相对固定，但5G多种业务场景同时存在，流量热点呈波动分布，对于网络规划有更精细、更严格的要求。大型活动是5G室内覆盖场景高业务的集中体现，无线网络保障方案需在業务预测、频率规划、容量规划、设备选型、组网方案、应急预案等多方面协同考虑，从而实现网络高容量、高可靠性，确保用户良好的业务体验。

参考文献：

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