5G基站檢視原始碼討論檢視歷史

5G基站
原圖鏈接來自 電子說 的圖片

5G基站是5G網絡的核心設備，提供無線覆蓋，實現有線通信網絡與無線終端之間的無線信號傳輸。在技術標準中，5G的頻段遠高於2G、3G和4G網絡，5G網絡現階段主要工作在3000-5000MHz頻段。由於頻率越高，信號傳播過程中的衰減也越大，所以5G網絡的基站密度將更高。截至2019年底，全國共建成5G基站超13萬個。

發展歷程

在美國、日本、歐洲以及中國開始部署於大中城市，如上海、深圳、杭州等，已經有小規模部署5G基站，提供5G服務。5G基站採用了多輸入多輸出、高頻通信、超密組網等技術，加大了天饋系統的安裝難度，同時還增加了基站點數量，因此5G基站建設過程中環境評估評測成為一個重要的內容。中國工信部開始在一線城市選擇部署5G網絡，預計到2020年，5G基站建設將會在全國範圍內迅速開展，中國移動、中國電信和中國聯通已經各自公布了5G商用計劃，並且率先在深圳和雄安新區部署5G網絡，進一步加速了5G商用發展。

關鍵技術

採用混合分層網絡保證5G網絡的易管理、可擴展、高可靠性，能夠滿足5G基站的高速數據傳輸業務。同時由於5G主要是實現數據業務傳輸，因此5G基站需要適應高樓大廈、河流湖泊、山區峽谷的複雜應用環境，為了保證5G基站建設的良好性和完整性，下文簡要介紹5G基站建設的關鍵技術。

MR技術

MR是一種無線通信環境評估技術，它是將採集到的信息發送給網絡管理員，由網絡管理員評判報告的價值，以便能夠優化無線網絡通信性能。MR技術應用包括覆蓋評估、網絡質量分析、越區覆蓋分析、網絡干擾分析、話務熱點區域分析和載頻隱性故障分析。MR可以渲染移動通信上下行信號強度，發現網絡覆蓋弱盲區，不但客觀準確，還可以節省大量的時間、資源，能夠及時發現網絡覆蓋問題，為網絡覆蓋優化提供進一步的依據。MR可以實現24小時×7天實時數據採集，完成上下行無線網絡質量分析，反映全網通話質量的真實情況，提高全網通話後續數據支持。無線網絡建設時，如果越區覆蓋範圍過大，將會干擾其他小區通信質量，MR可以直觀地發現小區覆蓋邊界，判斷是否存在越區覆蓋，調整無線網絡結構。話務熱點區域分析可以實現話務密度、分布和資源利用率指標分析，實現關聯性綜合分析，制定容量站點、擴容站點的精確規劃。

64QAM技術

64QAM能夠合理的提升SINR，針對5G網絡進行科學規劃和設計，降低5G網絡部署的複雜度，可以降低重疊覆蓋引起的同頻干擾及弱覆蓋問題，在滿足5G網絡廣覆蓋的要求下，增加覆蓋的深度，提升5G網絡的綜合覆蓋率，從而實現熱點區域連續覆蓋、無縫覆蓋，不僅能夠讓更多的用戶接入到5G網絡，同時還可以享受到高質量的通信服務。64QAM在5G網絡通信中的應用分為兩個步驟，分別是調製和解調。64QAM調製過程如下：64QAM能夠將輸入的6比特數據組成一個映射；多電平正交幅度調製生成一個64QAM中頻信號；並串轉換，將兩路並行碼流改變為一路串行碼流，可以增加一倍速率，碼流從2進制改變為8進制，接着可以輸出調製而成的RF信號。64QAM解調過程如下：5G網絡傳輸信號時，由於受到自然環境或載波自身限制，信號傳輸難免受到噪聲干擾導致信號發生畸變，如果畸變很小則可以直接判斷為0或1，如果畸變比較嚴重，無法直接判斷信號，就可以採用硬判決和軟判斷方法，準確、快速的識別信號。

抗干擾技術

5G網絡干擾主要是指無線電干擾，這些干擾包括互調干擾、帶外干擾。因此5G基站建設時，設計、施工人員需要從源頭上解決信號存在干擾的問題，既可以保障信號的穩定性，也可以大大地提高控制管理效率。具體地，首先對基站無線電發射設備進行全電磁檢測，將可能的將設備自身造成的干擾降到最低；其次是定期加強對發電設備的檢查，一旦發現問題就及時進行處理，進而減少信號存在的干擾。

大規模MIMO技術

多入多出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)技術，亦稱為多天線技術,通過在通信鏈路的收發兩端設置多個天線而充分利用空間資源，能提供分集增益以提升系統的可靠性，提供復用增益以增加系統的頻譜效率，提供陣列增益以提高系統的功率效率，近20年來一直是無線通信領域的主流技術之一。MIMO技術已被第三代合作夥伴計劃(The 3rd Generation Partnership Project，3GPP)的LTE/LTE-Advanced與電氣電子工程師協會(Institute of Electrical and Electronics Engineers,IEEE)的WiMAX等4G標準採納。但是，現有4G系統基站配置天線數較少(一般不超過8)，MIMO性能增益受到極大限制。針對傳統MIMO技術的不足，美國貝爾實驗室的Marzetta於2010年提出了大規模MIMO(Massive MIMO或Very Large MIMO)概念。在大規模MIMO系統中，基站配置數十至數百個天線，較傳統MIMO系統天線數增加1～2個數量級；基站充分利用系統的空間自由度，在同一時頻資源服務若干用戶。

傳統MIMO到大規模MIMO的演變是一個從量變到質變的過程。由於大規模MIMO的基站天線數和空分用戶數較傳統MIMO有數量級增加，兩者在無線通信基本原理與具體方法上既有相同之處也存在較大差異。近幾年，在大規模MIMO的基礎理論、信道測量與建模、信道信息獲取、無線傳輸、實驗和測試等方面已取得了豐碩成果。大規模MIMO已通過了較為理想的實驗室驗證和更接近實際的外場測試，並獲得了符合預期的巨大性能增益。今後，各研發機構還會進一步開展組網驗證，為大規模MIMO未來在5G系統的商用奠定良好基礎。