江 帆

（江西省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，江西 南昌 330002）

0 引 言

如果說(shuō)傳統(tǒng)的4G網(wǎng)絡(luò)是連接人的網(wǎng)絡(luò)，那么當(dāng)前不斷發(fā)展的5G網(wǎng)絡(luò)，就是能夠連接人和世間萬(wàn)物的網(wǎng)絡(luò)。此外，在5G時(shí)代來(lái)臨之時(shí)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的主要業(yè)務(wù)類型也會(huì)從傳統(tǒng)的以語(yǔ)音為主的業(yè)務(wù)，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)業(yè)務(wù)，同時(shí)業(yè)務(wù)量還會(huì)呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長(zhǎng)的趨勢(shì)。而為了使得5G時(shí)代的用戶體驗(yàn)速率能夠獲得與時(shí)俱進(jìn)的提升，同時(shí)為用戶提供更加可靠的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，相關(guān)技術(shù)人員就必須靈活使用空中接口等技術(shù)，來(lái)提高5G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用水平。最后，還必須使用新的組網(wǎng)架構(gòu)方式以及新的業(yè)務(wù)模式，來(lái)滿足5G時(shí)代用戶的網(wǎng)絡(luò)使用需求。而本文也將以此為基礎(chǔ)展開深入分析，以探究5G時(shí)代的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計(jì)方法。

1 5G時(shí)代的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工作所面臨的挑戰(zhàn)分析

1.1 業(yè)務(wù)類型多樣化趨勢(shì)帶來(lái)的挑戰(zhàn)分析

在5G時(shí)代背景下，由于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)類型越來(lái)越豐富，而不同的業(yè)務(wù)類型對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行性能所提出的要求也不盡相同，因此，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的時(shí)候，也必然會(huì)面臨越來(lái)越多的挑戰(zhàn)[1]。例如，eMBB場(chǎng)景就要求5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不僅要為用戶提供具有良好的移動(dòng)性和連續(xù)性的業(yè)務(wù)服務(wù)，而且要使得高清視頻以及VR等業(yè)務(wù)的客戶能夠體驗(yàn)到更高的網(wǎng)絡(luò)速率。又比如mMTC等業(yè)務(wù)，由于具有海量連接、小數(shù)據(jù)包等特點(diǎn)，因此要求5G網(wǎng)絡(luò)必須在連接數(shù)密度方面達(dá)到較高的水平。此外，諸如uRLLC等業(yè)務(wù)，由于需要為用戶提供可靠性較強(qiáng)的應(yīng)用服務(wù)，因此也對(duì)5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)提出了更高的穩(wěn)定性要求。從總體上來(lái)看，不同的業(yè)務(wù)場(chǎng)景對(duì)于5G網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際需求存在較大的差異，而這一業(yè)務(wù)多樣化的趨勢(shì)在未來(lái)也必然會(huì)得到進(jìn)一步的發(fā)展。因此，5G網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)人員必須不斷提高自身的技術(shù)研究水平，才能夠滿足現(xiàn)代化無(wú)線網(wǎng)絡(luò)用戶的實(shí)際需求。

而從當(dāng)前的發(fā)展情況來(lái)看，在面對(duì)各類新興的業(yè)務(wù)所提出的網(wǎng)絡(luò)可靠性以及時(shí)延效果等方面的新要求時(shí)，我國(guó)的運(yùn)營(yíng)商仍然缺乏有效的應(yīng)對(duì)方案。同時(shí)，針對(duì)于多種應(yīng)用場(chǎng)景同時(shí)存在的情況，5G運(yùn)營(yíng)商是否能夠開發(fā)出有效的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案，以此來(lái)提高網(wǎng)絡(luò)的綜合性能，也成為了一個(gè)不容忽視的挑戰(zhàn)。

當(dāng)前我國(guó)的5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃人員一直在以優(yōu)化業(yè)務(wù)體驗(yàn)為目標(biāo)，不斷提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)效率。而技術(shù)人員是否能夠?qū)?G網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃方案和各類業(yè)務(wù)需求進(jìn)行相互的匹配，并借助多種有效的手段，來(lái)提升5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)效率，將會(huì)在很大程度上對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用前景產(chǎn)生不容小視的影響。

1.2 頻譜復(fù)雜性帶來(lái)的挑戰(zhàn)分析

要想有效提升5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的容量大小及其傳輸速率，技術(shù)人員就必須致力于在增加頻譜帶寬方面進(jìn)行更為深入的研究。傳統(tǒng)的移動(dòng)通信系統(tǒng)在進(jìn)行頻譜規(guī)劃的時(shí)候，一般都會(huì)將頻譜集中于3 GHz以下的范圍。因此，頻譜資源從整體上來(lái)看一直處于較為稀缺而且擁擠的狀態(tài)。而如果能夠?qū)㈩l譜的帶寬提高到3 GHz甚至是6 GHz以上的范圍，那么5G網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行速率以及所能承載的業(yè)務(wù)容量就能夠得到極大的擴(kuò)展[2]。從當(dāng)前我國(guó)主要使用的5G頻譜大小來(lái)看，主要有如下3種類型。第一，2.6 GHz的頻譜，這種頻譜已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于LTE網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)過(guò)程中。第二，3.5 GHz的頻譜；第三，4.9 GHz的頻譜。這兩種頻譜作為5G網(wǎng)絡(luò)最新增加的高頻段，由于其應(yīng)用特點(diǎn)和傳統(tǒng)的頻譜之間具有較大的差異，因此，5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃人員只有采用更加精細(xì)化的方式來(lái)對(duì)網(wǎng)絡(luò)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，才能夠滿足這兩類頻譜的應(yīng)用要求。

具體來(lái)說(shuō)，5G網(wǎng)絡(luò)在進(jìn)行規(guī)劃工作的過(guò)程當(dāng)中，會(huì)由于頻譜復(fù)雜性不斷增加而遇到如下四方面的困難。

第一，如果使用全頻譜接入的方式來(lái)對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃，那么技術(shù)人員就必然會(huì)面臨高低頻協(xié)同規(guī)劃方面的難題。而這一問(wèn)題主要是由于高低頻譜在傳播過(guò)程當(dāng)中的特性和要求不同所致[3]。

第二，技術(shù)人員必須針對(duì)于3 GHz以上的頻譜資源，來(lái)開發(fā)精度水平更高的傳播模型，以此來(lái)優(yōu)化5G網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際使用效果。

第三，由于高頻段的信號(hào)在進(jìn)行傳輸?shù)倪^(guò)程當(dāng)中，容易受到外部多種因素的影響而出現(xiàn)穿透損耗的問(wèn)題，因此，規(guī)劃人員要想對(duì)室內(nèi)外不同場(chǎng)景的網(wǎng)絡(luò)方案進(jìn)行有效的規(guī)劃，必然會(huì)面臨較為復(fù)雜的技術(shù)難題。

第四，技術(shù)人員還必須有效解決同頻段不同類型的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)之間經(jīng)常出現(xiàn)的相互干擾的問(wèn)題。

技術(shù)人員只有充分考量和把控多種影響因素，才能夠解決5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中所面臨的一系列問(wèn)題。

1.3 空中接口差異性帶來(lái)的挑戰(zhàn)分析

和傳統(tǒng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的接口方式相比，5G網(wǎng)絡(luò)由于引入了Massive MIMO等各類先進(jìn)的接口技術(shù)，因此也能夠在滿足不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景需求時(shí)，體現(xiàn)出更為強(qiáng)大的綜合性能，如時(shí)延性更佳、體驗(yàn)速率更快等[3]。但是這樣一來(lái)，5G技術(shù)人員也必須在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工作的時(shí)候，面臨更多由空中接口差異性所帶來(lái)的阻礙及挑戰(zhàn)。

5G網(wǎng)絡(luò)使用的測(cè)量方式有兩種，第一種是SS，第二種則是CSI-RS。具體來(lái)說(shuō)，技術(shù)人員要想對(duì)SS-RSRP抑或是SS-SINR進(jìn)行有效的測(cè)量，不管是在其處于空閑態(tài)還是連接態(tài)時(shí)，都可以展開相應(yīng)的測(cè)量操作。但是諸如廣播束的數(shù)量等因素，都會(huì)對(duì)其測(cè)量效果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生極大的影響。此外，技術(shù)人員要想對(duì)CSI-RSRP進(jìn)行測(cè)量，就必須在其處于連接態(tài)時(shí)展開操作。總的來(lái)說(shuō)，5G研究人員只有致力于選擇最為合適的網(wǎng)絡(luò)覆蓋評(píng)估指標(biāo)，才能夠滿足現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用過(guò)程的各種測(cè)量需求。

此外，5G網(wǎng)絡(luò)還具備一個(gè)顯著的優(yōu)勢(shì)，那就是能夠支持廣播波束賦形。技術(shù)人員可以通過(guò)對(duì)權(quán)值進(jìn)行調(diào)整以及合理化的設(shè)置，來(lái)生成能夠滿足不同場(chǎng)景業(yè)務(wù)需求的賦形波束。和傳統(tǒng)的LTE比起來(lái)，5G網(wǎng)絡(luò)雖然能夠在權(quán)值靈活度方面表現(xiàn)出更為優(yōu)越的性能，但是技術(shù)人員也必須深入研究有關(guān)權(quán)值配置以及迭代的相關(guān)課題，才能夠提高此類技術(shù)應(yīng)用過(guò)程的有效性。

1.4 5G密集組網(wǎng)帶來(lái)的挑戰(zhàn)分析

由于5G網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中對(duì)于速率以及容量的要求較高，因此，只有在對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的過(guò)程當(dāng)中選擇密集組網(wǎng)方案，才能夠滿足5G網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際運(yùn)行需求。和傳統(tǒng)的3G和4G網(wǎng)絡(luò)相比起來(lái)，5G網(wǎng)絡(luò)的站點(diǎn)需求量顯然更高。而在進(jìn)行密集組網(wǎng)規(guī)劃的過(guò)程當(dāng)中，5G技術(shù)人員也面臨著來(lái)自于多個(gè)方面的挑戰(zhàn)。例如，在對(duì)原有的站點(diǎn)進(jìn)行改造的過(guò)程當(dāng)中，存在新舊技術(shù)交接方面的難題。而在選擇合適的管線材質(zhì)和資源的時(shí)候，同樣也面臨著巨大的難題。

2 5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)的基本方法

雖然在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過(guò)程當(dāng)中，5G技術(shù)人員不僅要處理來(lái)自業(yè)務(wù)需求多樣性以及頻譜復(fù)雜性等多方面的技術(shù)難題，在選擇站址時(shí)，也面臨著較多的阻礙，但是5G網(wǎng)絡(luò)自身所獨(dú)有的極佳的性能以及高超的靈活性，也能夠在很大程度上為技術(shù)人員的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工作補(bǔ)充一定的優(yōu)勢(shì)。因此，技術(shù)人員在設(shè)計(jì)5G規(guī)劃方案時(shí)，應(yīng)當(dāng)積極利用此類網(wǎng)絡(luò)自身所具備的優(yōu)異性能，來(lái)進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，并盡量在確保用戶體驗(yàn)以及客戶的實(shí)際需求得到有效滿足的前提下，采取多種優(yōu)化布局策略，來(lái)降低此類網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本[4]。具體而言，技術(shù)人員可以采用如下4種基本的方法，來(lái)應(yīng)對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃難題。

首先，針對(duì)于業(yè)務(wù)需求多樣化的問(wèn)題，技術(shù)人員可以采用如下的方式來(lái)加以解決。在對(duì)各個(gè)區(qū)域內(nèi)的5G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃和布局的初始階段，技術(shù)人員可以先對(duì)區(qū)域內(nèi)的用戶數(shù)量及用戶需求類型進(jìn)行全面的考察，并收集一系列有效的數(shù)據(jù)，以此為基礎(chǔ)來(lái)確定5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)范圍。這樣一來(lái)，既能夠有效滿足用戶需求，也能夠確保各個(gè)運(yùn)營(yíng)商的成本效益。

其次，在進(jìn)行多頻段的協(xié)同部署工作的時(shí)候，技術(shù)人員可以在深入分析客戶需求情況的基礎(chǔ)上，將5G網(wǎng)絡(luò)以容量層的形式，疊加于傳統(tǒng)的LTE網(wǎng)絡(luò)層級(jí)之上。而如果規(guī)劃方案選擇的組網(wǎng)方式是SA，那么也可以將低頻頻譜設(shè)計(jì)為覆蓋層，而將中高頻頻譜設(shè)計(jì)為容量層，以此來(lái)搭建一個(gè)完善的5G網(wǎng)絡(luò)體系。這樣一來(lái)，不僅能夠顯著提高5G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋水平以及覆蓋面積，還能夠使得用戶的體驗(yàn)質(zhì)量獲得極大的改善，一舉多得。

再次，在選擇配置方案的時(shí)候，技術(shù)人員也應(yīng)當(dāng)提前進(jìn)行完善的且成規(guī)模的技術(shù)實(shí)驗(yàn)，并以此來(lái)對(duì)主流業(yè)務(wù)的需求進(jìn)行深入的分析。然后，再以此為基礎(chǔ)，來(lái)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的整體規(guī)劃方式以及參數(shù)水平進(jìn)行更為有效的設(shè)計(jì)。在施工初期，技術(shù)人員可以先使用靜態(tài)配置方案，來(lái)打造一個(gè)基礎(chǔ)的覆蓋面。之后再根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際使用情況，來(lái)對(duì)配置方案進(jìn)行優(yōu)化，使其朝向動(dòng)態(tài)化的方向不斷發(fā)展。

最后，技術(shù)人員還要采用分階段部署的方式來(lái)進(jìn)行5G網(wǎng)絡(luò)的布局工作。具體來(lái)說(shuō)，相關(guān)人員要參考SA產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展情況，如果這一產(chǎn)業(yè)及其技術(shù)還不甚成熟，那么技術(shù)人員就可以優(yōu)先使用NSA的方式來(lái)進(jìn)行組網(wǎng)操作，并以此為基礎(chǔ)來(lái)收集一系列有效的5G網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)信息。具體來(lái)說(shuō)，在使用NSA的方式進(jìn)行組網(wǎng)規(guī)劃的時(shí)候，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)充分借助NSA最優(yōu)錨點(diǎn)等方式來(lái)進(jìn)行網(wǎng)址的布局以及選擇[5]。

在未來(lái)，SA組網(wǎng)必然會(huì)成為5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一大趨勢(shì)。但是由于當(dāng)前正處在5G網(wǎng)絡(luò)布局的初期階段，因此，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)將主要的精力放在選擇合適的組網(wǎng)類型等方面。此外，如何在現(xiàn)有的4G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，無(wú)縫銜接5G網(wǎng)絡(luò)的布局工作，使得兩者的技術(shù)交接流暢度能夠獲得有效的保障，也是一個(gè)至關(guān)重要的問(wèn)題。各大運(yùn)營(yíng)商只有充分把握世界范圍內(nèi)5G網(wǎng)絡(luò)的最新技術(shù)，并充分考量各類網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用成本，才能夠設(shè)計(jì)出最為合理的布局方案，進(jìn)而滿足5G時(shí)代不同用戶的實(shí)際用網(wǎng)需求。

3 結(jié) 論

5G時(shí)代的到來(lái)，不僅會(huì)全面顛覆互聯(lián)網(wǎng)的定義，同時(shí)也會(huì)在很大程度上變革世界的信息傳輸模式。而我國(guó)的各大運(yùn)營(yíng)商是否能夠在此背景下，不斷對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行深入的研究，同時(shí)平衡各類網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過(guò)程當(dāng)中的問(wèn)題，提升網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的綜合效率，將會(huì)在很大程度上對(duì)我國(guó)5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用水平產(chǎn)生不容小視的影響。而本文正式以此為基礎(chǔ)展開了深入的探究，希望能夠?yàn)楦鞔筮\(yùn)營(yíng)商的技術(shù)人員提供一定的借鑒。