5G移动通信基站建设关键技术研究

时间:2023-08-31 14:00:03 来源:网友投稿

郎丰珍

现代社会发展快速, 通信技术也是迅猛发展, 5G在未来的一、两年内就将全面进入人们的生活。5G 作为4G 通信技术的升级,具备较快的传输数率、较高的通信质量,因此5G 通信具备很强的适应性。但现阶段5G 通信技术的发展并不完善,还需对5G 通信系统、结构等进一步优化,从而推动5G 移动通信技术全面发展。基于此,本文主要探讨了5G移动通信基站建设关键技术。

5G基站;网络建设;关键技术

引言

随着移动通信技术不断发展,5G 网络的应用范围也会不断扩大,所以需要对基站建设组网中的关键进行相应的完善和改进,例如组网设备的管理和应用等,提高建设工作的准确性和快速性,保证5G 基站建设工作能够落实到实处。而在后续5G 网络的演进中,要降低网络设备的影响,就要利用最优化的投资方法,去完善5G 组网架构的改进策略,推动通信工作的顺利实施。

1.5G通信技术的涵义

5G(fifth-generation)的涵义是第五代移动通信技术,5G通信技术是构建在4G 技术的基础上的,属于对4G 通信技术的进一步拓展和延伸。从传统的通信技术来看,1G、2G、3G 和4G通信技术,都只具备单一的技术形式,而5G 通信采用的是复合的技术组合,具备以上几种通讯技术的综合优势。5G 通信技术无论从峰值数、传输效率、延迟性、连接数,都大大超越了4G通信技术,所以在实际应用中,5G 技术在移动通信方面表现出更加稳定,也更加安全,网络覆盖范围也大幅度提高。从通信技术的发展历程来看,5G通信技术是4G 通信技术的全新一代,它实现了对4G通信技术各种弊端的弥补,实际通讯中保密效果好,通话清晰流畅、数据、图像和视频的传输十分高效率,给广大的用户带来了良好的使用体验,5G 通信技术必将成为未来发展的主流。

2. 5G基站建设面临的挑战

当前5G设备具有重量大、功耗高、传输资源消耗多等特点,在5G配套改造过程中会面临一系列挑战。在工程建设中,需熟悉这些限制条件,做好规划。具体分析三大主流设备厂家现阶段5G设备的特性。可以发现,5G设备物理特性和工程特点如下。

(1)重量大。5G A AU集成了RRU和大规模MIMO天线,主流天线集成了64TR的196阵子,重量达40~47kg,普通抱杆承重要求不高于47kg,5G A AU需要单独抱杆,这给空间带来压力。

(2)功耗高。典型的一套5G宏基站包含1个BBU+3个64T64R的AAU,功耗约为3.5kW,是4G基站设备功耗的2~3倍。为满足5G设备供电需求,现网大量基站需进行机房外电和室内电源的改造。

(3)传输资源消耗大。5G基站前传典型的需要3对25G纤芯,后传需要1对纤芯,给传输组网和设备替换更新带来了压力。

(4)租金电费高。增加一套5G,系统运营商将增加30%的铁塔租金,如果需要对外电和其他配套进行改造,租金将进一步提高。5G设备的高功耗也给电费成本带来巨大压力。

3.5G基站建设组网的相关技术

3.1 MR 技术

MR 可以看作是一项通信环境评估技术,将采集到的信息发送给网络管理人员, 让管理人员对这些信息进行综合性的评估,便于优化整个无线网络的通信功能。当下,MR 技术主要是进行网路质量分析、是否出现了信号干扰和载频故障,对移动通信中的信号强度进行准确的总结,找出其中的覆盖盲点,不仅具备极强的客观性,而且还能节省大量的时间,为优化网络覆盖环境奠定一个坚实的基础。MR 还能实现24h×1 周的数据收集,完成网络质量分析工作,完整的体现出全网的通信质量,为后续数据支持提供保障。当5G 基站建设的时候,如若覆盖的范围大, 这时候就会影响到其它小区通信质量的覆盖工作,但是MR 会直接的找出覆盖范围,判断是否出现了越区行为,用于完善整个网络结构。

天津是移动5G 联合创新开发实验室,天津作为全国第一批5G 应用示范城市,基站的开通也表明5G 技术在天津的测试环境和组网建设已经进入到重要阶段。基于多天线的Massive-MIMO 等先进技术是5G 基站能够成功的关键点。而且在5G 网络环境下,会利用超高清视频直播,VR/AR 等高速率应用去实现相应的连接工作,而且低时延和低功耗连接也能推动医疗、智能城市和工业的全面发展,在新疆,5G网络能有效助推新疆“旅游兴疆”戰略的实施,让广大游客通过VR眼镜等身临其境的欣赏新疆的美,同时也助推无人驾驶在赛里木湖等景区实施,降低景区运营成本。在2020年初新疆多个景区已陆续开通了5G基站。

3.2 64QAM 技术

64QAM 技术的合理化应用可以对5G 基站网络进行科学化的部署,用于降低网络部署的复杂化程度,避免出现重叠覆盖的情况,导致同频干扰的问题愈加严重。而且在满足5G 网络覆盖的要求下,也能实现热点区域的连续覆盖,在满足5G网络覆盖的基础上,增强整体的深度,提高网络的覆盖率,从而实现热点区域的无缝覆盖,让更多的用户能够介入到其中,真正享受到高质量的通信服务。64QAM 技术的应用一般可以分为两个部分, 一部分是调制,64QAM 技术能够将输入的数据组成一个映射,多点正平交幅度调制生成了一个64QAM 技术中频信号,将两路并行码流改变成为串行码流,增加了一倍的速率。而在调解的过程中,当5G 网络在传输信号的时候,会受到一些客观和自主因素的限制, 使得信号传输工作受到一些噪声干扰,导致信号出现变化,如若变化比较小,就可以判断是0或者是1,如果变化比较严重,无法进行快速判断,就可以采用硬判断的模式,准确的去识别信号。

3.3 抗干扰技术

在5G 网络基站建设开始的时候,就需要部署大量的无线设备,这些设备的数量都比较多,而且安装的地点一般都比较复杂,彼此之间会产生相互干扰的问题,造成干扰最为主要的原因还是设备自身存在着一些障碍。这样就会导致5G 网络在运行的时候,经常会出现一些发射错误的情况,进而影响到自身的信号质量。当下,5G 网络干扰一般是指无线电,这些干扰中包含了互调干扰,所以在基站建设的时候,要求相关人员最好是从源头上去解决到这些干扰的问题, 将信号控制在一个稳定的状态内,提高整体的管理效率。同时,还应该对基站无线电发射设备进行全面的检查, 将设备自身造成的干扰降到最低,然后对其进行相应的检查,一旦发现问题要及时解决,降低信号中存在的干扰问题。

结束语

随着移动通信从4G 向着5G 的方向发展,在未来很长一段时间内,4G 和5G 会处于一个共存的状态,所以数量庞大的基站建设也成为当下应该考虑的主要问题。5G 网络是当下移动网络领域中非常关键的技术,要想实现“万物互联”的愿望,以及尽早达到产业升级的目标,就需要加强对此的研究力度。5G 基站建设实际上是一个长期的过程, 而在网络部署的前中期阶段,4G 是5G 覆盖下的一种补充。因此,实现基站组网以及完善相应的操作技术,这是各个运营商在网络演进中应该重点考虑的问题。

参考文献

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