5G网络技术特点分析及无线网络规划思考

5G网络技术特点分析及无线网络规划思考

发表时间：2017-11-09T19:48:39.347Z 来源：《基层建设》2017年第19期作者：陈淼清[导读] 摘要：近年来，信息技术以日新月异的速度飞快发展，极大的转变了我国城市的面貌，在将城市规划同互联网进行紧密融合的背景下，智慧城市、宽带中国战略等得以产生和落实，为城市居民创造出了更加优质的生活环境。

广东省电信规划设计院有限公司第四分公司摘要：近年来，信息技术以日新月异的速度飞快发展，极大的转变了我国城市的面貌，在将城市规划同互联网进行紧密融合的背景下，智慧城市、宽带中国战略等得以产生和落实，为城市居民创造出了更加优质的生活环境。然而，我国在智慧城市建设实践中，还存在重复建设、缺乏通信基站等缺陷，5G无线网络的产生和应用，极大的弥补了传统城市建设中的缺陷，在这种情况下，积极加强5G无线网络

规划与城市规划结合策略的研究具有重要意义。

关键词：5G；网络技术特点；无线网络规划引言 5G作为新一代无线移动通信网络，主要用于满足2020年以后的移动通信需求。在高速发展的移动互联网和不断增长的物联网业务需求共同推动下，要求5G具备低成本、低能耗安全可靠的特点，同时传输速率需要进一步提升10～100倍。2013年初欧盟启动面向5G研发项目MRTIS，随后我国也在2013年6月和2014年3月分别启动了5G重大项目一期和二期研发课题。5G发展愿景、应用需求、技术特点、关键指标在最近几年在世界范围内进行了广泛的探讨。

1 5G应用场景和能力要求 ITU划分5G的三大场景分别是eMBB、mMTC、URLLC，分别是增强移动宽带、海量机器类通信以及超高可靠低时延通信。如图1所示。而在我国，又进一步将移动宽带场景划分为移动互联网与移动物联网场景。在移动互联网场景中进一步细分为连续广域覆盖场景、热点高容量场景；在移动物联网中进一步细分为低时延高可靠场景和低功耗大连接场景。

载波聚合、大带宽以及3D-MIMO等技术的应用能够使得LTE系统通过空口演进来满足频谱效率以及峰值速率的要求。但是在用户体验速率以及超低试验等方面还需要5G新空口来进一步满足。因此对于4G网络向5G网络的演进将分为基于演进空口技术以及基于新空口两种方向。

存在的挑战是对于32载波聚合理论上可以满足峰值速率的哟求，但是低频段很难获得640MHz的大带宽；NB-IoT基本满足MassiveMTC的需求，如连接数密度、功耗和成本等。V2V能够支持到120km/h的移动速度，无法满足500km/h的5G需求。

对于演进型空口，在保证后向兼容性前提下引入新技术尽力满足所有5G需求，并且考虑在已有频谱来进行部署；而对于新空口优先考虑部署在新频谱，逐步考虑已有频谱的重耕。

2 5G无线网络规划研究

人口规模是预测通信用户的主要依据，而紧密的联系存在于人口规模和用户规模之间，在预测用户规模前，应首先科学的预测人口规模。在对该地市规划过程中产生的大量数据进行全面分析的过程中可以发现，300万是该地区2015年的常住人口总数，通过预测，这一数目将在2020年前增加21万，而到2030年将增加60万。在对移动通信用户数量进行预测的过程中，对普及率法进行了应用，在对人口数进行预测时，将控制性规划和城市总体规划过程中产生的数据作为了基础，而移动用户规模的预测是以移动运营商市场占有率以及移动电话用户普及率为基础的。

在移动电话人口普及率的背景下，对城市未来规划发展期间移动通信的进步空间进行了综合考量，其中包括用户需求变化、单人多部手机以及资费调整等因素。以2015年当地的移动电话普及率为基础，预测2020年，该地区这一数据将增长到最高85%。

由于近年来在智能手机等新兴媒体广泛应用的背景下，移动数据业务飞速发展，极大的提升了数据业务内容，在预测移动用户的过程中，必须考量到用户活动空间以及外来用户人数等因素，因为冗余度将会在这种较强的移动特性中产生，因此，本文在对该地区的移动电话普及率进行分析的过程中，将20%和40%分别作为2020年和2030年该地区的增长值。

由于经过预测，该地区至2020年将产生300万的人口，如果将等效冗余计算设定为1.2倍、移动用户占有率设定为80%，那么在对控制性规划和城市总体规划进行充分应用的背景下，在城市规划后期，将产生347万左右的的移动用户数，而这一数值将在2030年继续增长20万左右。 3新型空口特点为了解决接入网主要面临业务体验不一致，例如小区中心与边缘性能差异较大；静止和移动体验差异较大；在超密集以及超高速移动场景下体验较差；不能有效满足多样的业务需求，比如不能很好满足高可靠、低时延与功耗、成本等多样的物联网业务需求；网络部署和运维复杂的现状，比如在密集、异构部署和多网共存导致网络建设部署难度大、成本高，针对业务和用户的个性化智能优化与精细化管理能力不足。因此，业界在5G接入网的设计上主要在构建以用户为中心的接入网络。

3.1精细化的QoS管理 LTE网络的QoS机制更适用于运营商内部应用，如IMS，对于OTT应用适配不够灵活；基于承载的QoS管理机制粒度较粗，无法实现业务流粒度的QoS控制，承载建立信令开销也较大，较慢无法跟踪TCP会话变化。在新的无线网络架构中实现更加粒度的QoS管理，实现基于承载的Qos管理，基于流的QoS管理。

3.2业务下沉

针对业务面时延较长，业务侧优化调整与空口波动不匹配，业务下沉来提升跨层优化的增益，因此在5G网络通过UE辅助eNodeB感知UE的业务，避免引入深度分组解析功能，降低设备复杂度以及DPI带来的额外时延；根据网络环境变化感知UE流媒体的业务质量，通过跨层优化来提升用户感知；研究用户业务智能以及快速处理机制，通过基站进行分流以及在靠近用户位置部署缓存。

3.3轻切换 5G超密集组网和低时延新业务对无缝切换提出了要求，基于用户链路对空口切换敏感度来对切换进行分类，通过RRC级和MAC级两级切换。通过MAC实时调度实现空口链路的无缝切换。 4结语