浅析5G技术应用对网络设备的影响

2020-11-16 01:53颜水平
中国新技术新产品 2020年16期
关键词:宏站网络设备基站

颜水平

摘  要:中国的经濟社会发展离不开信息技术的支撑。随着5G时代到来,移动通信更要积极探索交互技术和感知技术,促使其在应用领域中得到普及,并更好地发挥作用,给人们营造更加便利的信息传递环境。5G技术使各种网络设备都可以连接在数字化平台上并得到合理利用。5G时代,网络设备成了重要的设备,通过发挥网络技术的作用,实现设备的无线连接,各种新需求的产生,对数字化转型起到了一定的促进作用,使其更适应新的应用场景,发挥其应有的功能。该文着重研究5G技术应用对网络设备的影响。

关键词:5G技术;网络设备;应用场景

中图分类号:TN929.5           文献标志码:A

0 引言

5G移动通信技术即第五代移动通信技术,其已经在社会各个领域实现了全面覆盖。在这个技术环境中,信息传递效率高,而且质量有保证,具有非常好的安全性,虽然4G移动通信技术已经为运营商营造了良好的环境,但是依然存在一些不足之处,运营商在4G环境中,一些需求无法得到满足。进入5G时代,在5G移动通信技术营造的环境中,各种4G移动通信技术的不足得到弥补,使移动网络运行更加顺畅。LTE网络已经不能适应新的业务需求,为了使未来的通信能够满足人们的个性化需要,在应用5G技术时,就要突破原有的网络设备形态,构建新的网络架构。要想更好地发挥5G移动通信的作用,就需要在设计网络设备时使用合理应用关键技术,真正意义上地实现数字化转型,以更好地适应当前的信息时代环境,创造更高的经济效益。

1 5G技术的相关

1.1 大规模天线阵列技术

在5G移动通信中,信息无线传输过程中使用了大天线阵列技术。它是一种基于天线数量的多天线技术,可以同时为多个运营商提供服务。在同一时间段内可以传输几十个独立的空间数据流。提高了频谱效率,加快了运算速度,满足了运营商的大容量要求。在大规模天线阵列技术的应用过程中,信道在输出信息的过程中,也可以接收到信息反馈。如果天线阵设计有不足之处,也能够有效地解决。

1.2 超密集网络技术

超密集网络技术在5G移动通信中的应用,使无线通信的频率资源得到了有效利用。在基站部署过程中,提高了密度,提高了频率的复用效率。在应用超密集组网技术的过程中,即使存在干扰因素,也不会影响该技术的效果。在干扰环境下,超密集组网技术仍能使无线通信网络处于良好的运行状态,且运行效率高[1] 。在5G移动通信过程中,应用超密集组网技术可以大大提高通信容量,最高可达100倍。由此可见,5G技术不受干扰的原因是应用了虚拟化技术,其最大的特点是回程连接器的设计,使超密集网络技术的应用价值得到充分发挥,使无线通信网络获得了良好的运行效果。

1.3 智能网络核心技术

智能网络核心技术的应用目的是对网络运行维护成本进行控制,并改善网络的性能。智能网络核心技术的应用,减少了运营商在网络初配和后期优化的工作量,不会再严格要求网络拓扑结构,对异构网络的建设起到重要的推动作用。在4G网络环境中,智能网络核心技术的应用规模小,由于技术不成熟,加上微站数量少,因此就会影响其应用价值,导致其不能广泛应用。在5G网络环境中应用智能网络核心技术,不仅可以发挥自组织功能,而且还能自优化,从无线网络逐渐向全网络端到端扩展。

1.4 网络云化技术

网络云化技术的应用过程中,在实时云架构系统软件的控制下的资源得到充分利用的同时,网络协同能力也会有所增强。C-RAN通过上下行解耦、物理拓扑与业务解耦、CU/DU解耦,同时实现站点与终端解耦,使5G网络的建设具有较高的灵活度。基带处理单元通过应用5G网络,解耦为CU和DU,做到了灵活部署网络,集中扩大规模。

2 5G典型应用场景分析

移动通信技术可以实现5G环境下的信息交互,主要是实现网络与运营商信息的交互。所有业务信息在网络平台上传输给运营商,对数据信息进行过滤和集成,有价值的相关数据存储在指定的数据库中。对于数据信息的存储,可以采用外部存储,也可以采用内部存储,但这些存储方法都存在缺陷,应用分布式数据库存储信息的效果更好。这种互动式传输不仅速度快、效率高,而且成本低[2] 。在运营商应用5G移动通信技术时,要与网络交互感知,在这个过程中,移动通信实现了智能化操作,为满足运营商在操作中的需求提供了有价值的信息。在5G移动通信技术的应用中,运营商与网络之间的信息交互,使得运营商与网络之间的区别不再是虚拟与现实的区别,而是形成了一种新的交互模式。运营商可以根据需要使用信息来检索、收集数据信息、筛选有价值的信息和替换信息。这些工作都是基于网络技术和智能技术实现的,通过文本传输、语音交互、视频交互和表情交互快速获取所需信息。

3 5G典型应用对网络设备带来的影响

3.1 5G的经典应用会出现设备集中放置的情况

5G时代已经来临,运营商要实现数字化转型就要紧紧抓住当前的机遇。在2018年,4G移动通信技术得到普及时,就已经有专家预示,5G时代不久就会到来,这是由于4G移动通信技术虽然已经在各个领域普及,但是,依然存在不完善的地方,无法满足应用领域的需求。仅仅一年多的时间,5G到来了,该技术不仅在行业领域中发挥作用,对于网络设备的转型也起到了促进作用,有效应用5G移动通信技术,提高该技术的使用效能,使网络设备得到优化,不仅体现在设备结构本身,在设备的放置上也可以更加集中。

在5G环境中可以塑造大集中场景和小集中场景。其中的小集中场景是DU部署的位置相对比较低,与4G宏站相比,其与BBU部署位置保持一致,其与DU之间连接的5G AAU数量也会低于30个宏站。

在大集中场景中,DU部署的位置要相对比较高一些。大集中场景与DU之间连接的5G AAU数量比较多,通常会超过10个宏站。按照当前所具备的光纤资源以及拓扑分布情况,为了满足网络需求,便于网络的保护和系统化管理,还可以细分大集中场景,形成2种大集中环境,即P2P大集中环境和环网大集中环境。在这2种大集中场景下,接入点机房对网络设备的集中管理是一种必然趋势。

3.2 对于大型天線以及基站密度有更高的要求

5G移动通信技术将成为主流,就必然会对大型天线以及基站密度提出更高的要求。但是落实到具体的应用中,需要对2个关键技术进行深入研究,即大规模天线阵列技术和超密集网络技术。但是,在使用高增益天线时,就需要在部分场景使用“大”型的天线,这样会对塔桅有更高的要求,主要在于贴片天线的面积比较大,而且有源天线的体积大,并且比较重,在设计塔桅时要充分考虑这些问题。当前社会领域中需要提供的服务多种多样,无论是娱乐服务,还是公共服务,其都可以根据需要提供应急服务,大型天线的需求量逐渐增多,因此需要营造良好的技术环境,使网络设备能够更好地发挥作用。

3.3 5G的经典应用使得基站的设备逐渐微型化

5G移动通信技术给网络设备提出了新的要求,要想优化设备应用,安装多个电子元器件,就需要实现基站设备的微型化。从这个角度来看,5G是一个重要的机会点,发挥5G的作用,就可以使各种网络设备更简单,这也是网络设备不断升级的基本前提。

在5G环境中,基站的特点是运行灵活、便于安装,但是也存在缺点,即覆盖范围存在局限性,通过将基站与宏站相结合,可以起到补充宏站的作用,实现立体覆盖效果。基站的体积小,不需要占用很大的空间,其重量轻,对于承载的支架没有很高的要求。基站与宏站相比,无论是体积,还是重量都为宏站的50%。基站的连接方式多,经过微型化处理后,不仅可以与宏站一样支持光纤,而且还支持网线,安装更加方便。基站还有一个重要的特点就是发射功率不是很高,其微型化之后,发射功率可以达到1 W~5 W,但是覆盖范围仍存在局限性。

3.4 5G的经典应用使得室内的系统逐渐多样化

使用传统的DAS,将其部署在3.5G频段,可以充分运用无源器件以及上行覆盖增强技术,弥补链路损耗,与当前的室内分天线可以做到同点位覆盖。如果是4.9 MHz,就不能发挥这项功能。

使用分布式微站,3.5G分布式微站增加了带宽,同时其通道和功率都得到相应地增加,其可以与现有的室分天线实现同点位覆盖,当然成本也很高,能够达到原来的3.5倍。

采用扩展型微站,其支持小区分裂,与分布式微站相比,容量能力比较弱,端口协议开放能力也不是很高,但是造价比较低。

未来的通信网络采用多种覆盖方式将成为重要趋势。

3.5 5G的经典应用提高了交通工具网络覆盖率

在5G时代,网路设备要想适应当前的环境,就要采用数字化转型的方式,渗入各个应用领域中。在交通工具中应用5G技术,可以使交通工具有较高的敏感度,应用智能技术解决各种问题,而且还加快了交通工具自身的发展进程。

4 结语

通过上面的研究可知,当前5G移动通信时代,要想合理应用移动通信技术,就需要改变网络设备的结构以及形态,并从自身的需求出发加大创新力度。特别是近年来各种技术措施落实到位,技术不断升级,网络设备的变革成为一种必然,对于未来网络的建设具有重要的影响。网络设备在5G环境中运行,要想在移动通信技术的应用过程中要实现数字化转型,充分发挥该技术的助推器作用,就需要对5G移动通信的关键技术有所了解,探究网络设备对于该技术的应用需求,使移动通信技术更好地用于网络设备中,提高设备的运行质量,更好地为用户服务,真正意义上地实现设备的价值。

参考文献

[1]闫新成, 毛玉欣, 赵红勋.5G典型应用场景安全需求及安全防护对策[J].中兴通讯技术, 2019(4):58-59.

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