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摘要：如今，4G移動通信技術(shù)已很難滿足移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)需要，于是5g移動網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運而生。它是4GLTE部署后移動電信標準的重要階段，并逐漸成為通信技術(shù)的主流。因此，5G移動網(wǎng)絡(luò)將成為十分重要的通用技術(shù)，為各行各業(yè)創(chuàng)新發(fā)展奠定基礎(chǔ)。對此，介紹5G移動通信核心技術(shù)，分析5G基站產(chǎn)品架構(gòu)和形態(tài)進行，并對5G移動通信技術(shù)及其對基站配套的影響進行詳細探究。

關(guān)鍵詞：5G移動通信技術(shù)；大規(guī)模天線；基站；影響

0引言

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)市場與業(yè)務(wù)應(yīng)用的迅猛發(fā)展，5G技術(shù)加快發(fā)展進程，對于整個社會經(jīng)濟發(fā)展均會產(chǎn)生巨大影響。只有掌握5G核心技術(shù)，才可引領(lǐng)未來的科技發(fā)展。因此，亟需對5G移動通信技術(shù)及其對基站配套的影響進行深入研究。

15G移動通信核心技術(shù)

1.1高頻段傳輸

2G、3G以及4G移動通信技術(shù)的工作頻率在3GHz以下。由于通信業(yè)務(wù)繁多，3GHz頻譜以下資源比較擁擠，相比而言高頻段可用資源豐富。5G移動通信技術(shù)可充分利用高頻毫米波段，不僅能夠有效減小通信設(shè)備尺寸，同時信息數(shù)據(jù)傳輸速度也更快。

1.2大規(guī)模MIMO技術(shù)

在5G移動通信技術(shù)的發(fā)展中，大規(guī)模MIMO技術(shù)是十分重要的核心技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于無線通信領(lǐng)域。對于5G移動通信網(wǎng)絡(luò)無線側(cè)，可利用MassiveMIMO技術(shù)將射頻模塊與天線進行有效集合，有效實現(xiàn)一體化集成建設(shè)。大規(guī)模天線應(yīng)用場景如圖1所示。

1.3超密集組網(wǎng)

在5G移動通信技術(shù)的實際應(yīng)用中，為了能夠有效滿足室內(nèi)外數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?，可采用宏微異?gòu)、高低頻協(xié)同的方式實現(xiàn)超密集組網(wǎng)。與4G通信網(wǎng)絡(luò)相比，它的數(shù)據(jù)流量更大。通過應(yīng)用超密集組網(wǎng)，增加低功率微站的部署密度，滿足5G高系統(tǒng)容量和可靠用戶速率等需求，且網(wǎng)絡(luò)部署方式更加靈活便捷。

1.4同時同頻全雙工技術(shù)

通過應(yīng)用同時同頻全雙工技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)多個方向信號的同步傳輸，可同步進行信號發(fā)射以及接收，進而充分利用空口頻率，提升移動通信網(wǎng)絡(luò)的靈活性和穩(wěn)定性。

1.5新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)

5G移動通信技術(shù)可被應(yīng)用于多個場景，因此在5G核心網(wǎng)絡(luò)框架的構(gòu)建中必須保證其框架結(jié)構(gòu)靈活便捷。在5G技術(shù)發(fā)展中，將以4G技術(shù)作為基礎(chǔ)，充分利用smallcell異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，只需構(gòu)建小型基站，即可保證網(wǎng)絡(luò)信號強度，增加通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋率。另外，還應(yīng)利用基于云無限接入網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的C-RAN技術(shù)，有效增加通信網(wǎng)絡(luò)容量，提高頻譜利用率。

25G基站產(chǎn)品架構(gòu)及形態(tài)

4G通信網(wǎng)絡(luò)的基站產(chǎn)品架構(gòu)為BBU和RRU兩級結(jié)構(gòu)，而5G基站產(chǎn)品架構(gòu)已發(fā)展為CU、DU和AAU三級結(jié)構(gòu)。（1）CU（集中單元）：屬于原BBU架構(gòu)的非實時部分，具有處理低實時的無線協(xié)議棧功能，同時還可部署部分核心網(wǎng)功能下沉業(yè)務(wù)和邊緣應(yīng)用業(yè)務(wù)。（2）DU（分布式單元）：具有處理物理層功能和高實時的無線協(xié)議棧功能，能夠有效滿足uRLLC業(yè)務(wù)需要，通過與CU配合應(yīng)用構(gòu)成完整協(xié)議。（3）AAU：由BBU部分物理層、RRU部分物理層以及有源天線所組成。在5G通信網(wǎng)絡(luò)部署過程中，對于5G設(shè)備一般選擇CU/DU合設(shè)方式，而隨著5G業(yè)務(wù)需求的不斷增多，其可以MEC邊緣云為基礎(chǔ)，選用CU-DU分離方式，還可綜合機房條件、光纖資源實際情況對BBU進行集中放置。

35G移動通信技術(shù)及其對基站配套的影響

3.15G網(wǎng)絡(luò)部署的差異

4G移動通信基站的配套設(shè)施一般使用4/8通道天線。隨著5G移動通信技術(shù)的發(fā)展，天線數(shù)量增加至64通道。通過增加基站天線數(shù)量，能夠有效提升頻譜效率和覆蓋能力，但是能耗也會大大增加，運營成本較高，對于基站建設(shè)規(guī)模和質(zhì)量要求也較高。另外，在5G移動通信技術(shù)的推廣應(yīng)用中，應(yīng)強化資源共享，提升用戶體驗。在5G移動通信基站建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)部署過程中，要求有效控制機房建設(shè)數(shù)量和質(zhì)量，進而達到良好的成本控制效果。另外，對于基站覆蓋面積也相應(yīng)縮小，如在密集城區(qū)用高頻組網(wǎng)，覆蓋半徑從4G的350m下降到250m左右。由此可見，5G通信網(wǎng)絡(luò)對于基站數(shù)量的要求較高，應(yīng)適當縮小基站建設(shè)規(guī)模，推廣應(yīng)用小型基站。

3.2微基站建設(shè)

微基站的發(fā)射功率一般在10~20W，覆蓋范圍較小。與宏站相比，微站的體積和重量均比較小，安裝和使用方式便捷。但是，微站的覆蓋范圍較小，可與宏站建設(shè)相結(jié)合，互為補充，進而實現(xiàn)立體覆蓋。在5G通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中，5G網(wǎng)絡(luò)頻段較高。如果依然采用傳統(tǒng)的建設(shè)方式，將會影響5G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋效果。對此，5G網(wǎng)絡(luò)可利用異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)深度覆蓋。如今，很多廠商已提出多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)底層網(wǎng)絡(luò)覆蓋設(shè)備和技術(shù)類型，其中SmallCell的體積小，部署方式靈活便捷，并且能夠有效提升5G通信網(wǎng)絡(luò)性能和服務(wù)質(zhì)量。

3.3對電源設(shè)備的影響

與4G相比，5GMassiveMIMO基站的功耗較大，單個5G基站直流負載功耗可達到單個4G基站的4倍。如果需增加1套5G系統(tǒng)，則外市電容量需增加8kVA左右。通過對外市電側(cè)進行分析，現(xiàn)有基站外市的電容量在15~30kVA之間。如果擴容，則基站外市電容量無法滿足實際需要。另外，通過對交直流電源側(cè)進行分析，有些電源設(shè)備的交、直流容量較低，要求及時更換，避免對63A及以下容量交流配電箱以及300A及以下容量開關(guān)電源的正常使用造成不良影響。

3.4對蓄電池的影響

建設(shè)1套5G系統(tǒng)按3h備電時長計算，則需增加蓄電池300~400Ah，同時還需安裝1~2個機架。如今，在宏基站規(guī)劃建設(shè)中，一般要求安裝2組500Ah鉛酸蓄電池。但是，如果使用空間比較緊張，則可利用替換方案，但是必須滿足2套4G系統(tǒng)和2套5G系統(tǒng)的實際需要。如果機架空間比較豐富，則可安裝使用梯級鐵鋰電池，同時還應(yīng)注意對現(xiàn)有鉛酸蓄電池原位替換梯次電池，將其容量提升至1.5倍。

3.5對空調(diào)系統(tǒng)的影響

在5G建設(shè)中，1套5G室內(nèi)設(shè)備將增加1.5kW發(fā)熱量。對于宏基站，可安裝大風量專用空調(diào)設(shè)備，進而有效解決制冷問題。通常情況下，現(xiàn)網(wǎng)大部分室外機柜允許冷負荷范圍為500~1000W[2]，因此適用性較差。要求根據(jù)實際需要積極開發(fā)新型室外機柜，確保能夠滿足室內(nèi)設(shè)備負荷熱量。

3.6對塔桅承載能力的影響

與4G通信網(wǎng)絡(luò)相比，5GAAU的寬度增加了50%，擋風面積在0.32~0.51m2之間[3]。與傳統(tǒng)的天線+RRU相比，它的擋風面積縮小較多，且與4G天線相比，5GAAU重量可增加25%，因此對于鐵塔承載能力的要求較高。如今，在城區(qū)存量基站規(guī)劃建設(shè)中，景觀塔和樓面塔較多，但是承載力水平較差，因此在5G通信網(wǎng)絡(luò)的推廣應(yīng)用中應(yīng)妥善解決5G掛載壓力較大的問題。

3.7BBU集中放置

隨著5G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，通信網(wǎng)絡(luò)正逐漸從廣覆蓋發(fā)展為深度覆蓋。在基站建設(shè)中，對于資源的需求量不斷增加，導致站點資源數(shù)量不斷減少。因此，在5G通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)中，應(yīng)妥善解決這一問題。與常規(guī)基站建設(shè)方式相比，分布式基站的設(shè)備小，能耗低，投資少，建設(shè)快。通過建設(shè)分布式基站（BBU+RRU）能夠?qū)⒒鶐卧c射頻單元相分離，進而有效實現(xiàn)基帶單元集中放置，有效減小機房建設(shè)和租賃需求，進而降低物業(yè)協(xié)調(diào)工作難度。通過集中設(shè)置BBU，可有效降低RRU拉遠站點配套建設(shè)，減少網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本，同時提升電源供給效率，達到良好的節(jié)能減排效果。以外，由于基站部署方式比較靈活，也可有效避免基站機房選址的影響，進而提升建網(wǎng)效率。

4結(jié)論

綜上所述，本文主要對5G移動通信技術(shù)及其對基站配套的影響進行詳細探究。當前，通信網(wǎng)絡(luò)已從2G發(fā)展至5G，5G移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用對社會經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生了較大影響，應(yīng)明確5G移動通信技術(shù)及其對基站配套的影響，加強對5G核心技術(shù)的研發(fā)，培養(yǎng)5G領(lǐng)域龍頭企業(yè)。

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[3]韓文奎.基于5G的通信基站專項規(guī)劃[J].通信企業(yè)管理，2018，3（6）：55-56.

作者:鄒準 單位:湖南省郵電規(guī)劃設(shè)計院有限公司