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5G通信基站中的关键技术研究

2023-06-24孟博

中国新通信 2023年3期
关键词:波分基站传输

摘要:为了进一步提高移动通信整体效率,改变人们与社会交互模式,提出一套行之有效的5G通信基站快速接入方案。文章阐述了5G移动通信技术相关概念和优势,分析了5G通信基站的构成,从无线通信环境评估技术、32QAM技术、抗干扰技术、MSTP技术等方面入手,探讨了5G通信基站关键技术,最后,研究了5G通信基站快速接入方案。希望通过这次研究,为相关人员提供有效的借鉴和参考。

关键词:5G移动通信;基站建设;抗干扰

5G移动通信技术主要是在延伸和优化4G移动通信技术的基础上出现的一种先进的新型技术,5G移动通信网络所对应的运行速度较高,达到了10GB/s,极大地提高了数据传输速率,同时,还降低了网络传输能耗[1]。相比于1G到4G移动通信网络技术,5G移动通信技术表现出高速率、低功耗、低延时、安全性高等优势,将多个大规模设备与网络系统进行有效连接[2],从而形成统一的整体,为保证网络管理的高效性提供了重要的技术支持,极大地提高了用户的使用体验。

一、5G通信基站构成

5G通信基站主要是由供电设备、通信设备、照明设备、空调设备四个部分组成。其中,供电设备主要用于为基站内各个通信设备提供源源不断的电能,该设备主要包含电源、储能电池两个部分组成;通信设备主要负责对无线信号的实时接收和发送,以保证无线信号的处理水平,该设备主要是由有源天线单元、基带单元和网络传输设备三个部分组成。

二、5G通信基站建设关键技术

5G通信基站在进行组网建设期间,主要运用了混合分层网络模式,通过利用该模式,确保数据业务传输的稳定性和安全性,为后期5G通信基站建设工作的有效开展提供重要技术支持。5G通信基站建设所用到的关键技术主要包含以下几种。

(一)无线通信环境评估技术

通过利用无线通信环境评估技术,可以向网络管理员安全、可靠地传输所采集好的信息,便于网络管理员科学地评判信息价值[3],为后期无线网络性能的优化打下坚实的基础。现阶段,无线通信环境评估技术在实际应用中,主要涉及了网络评估、网络质量分析、网络干扰分析等内容。通过利用无线通信环境评估技术,可以实现对信號强度的有效渲染,确保网络覆盖盲区识别的精确度和真实性,从而有效地扩大网络覆盖面,使得网络性能得以大幅度提高。另外,通过利用无线通信环境评估技术,可以连续7天对所需数据进行实时采集,从而实现对无线网络质量的系统化分析[4],便于相关人员全面地了解和掌握无线网络通话质量,为进一步地提高全网通话质量提供重要的数据支持。最后,在进行无线网络建设期间,一旦因越区覆盖面过大而降低其他小区通信质量,相关人员可以借助无线通信环境评估技术,直观、形象地观察小区覆盖边界,检查该边界是否出现覆盖越区现象[5],并结合实际情况,对无线网络结构进行科学调整和优化。通过全面地分析话务热点区域,可以系统化分析和确定话务密度、资源利用率等指标,为实现容量站点的构建创造了良好的条件。

(二)32QAM技术

通过科学、合理地应用32QAM技术,可以最大限度地提高SINR性能,并结合5G通信质量,科学合理地设计和构建5G通信基站,从而更好地简化5G网络部署流程,降低网络弱覆盖问题出现的概率。另外,在严格按照5G网络覆盖相关标准和要求的基础上,不断地提高5G网络覆盖深度,引导更多的用户与5G网络建立良好的连接关系,从而为用户提供高质量的通信服务体验[6],32QAM技术在5G通信基站中的应用主要包含以下两个步骤:①32QAM调制。在进行32QAM调制期间,首先,要利用32QAM技术,完成对6比特数据的输入和组建,使其形成相应的映射关系。其次,采用正交幅度调制的方式,完成对32QAM中频信号的构建。在此基础上,对这些信号进行转换处理[7],从而形成相应的一路串行码流,此时,码流从原来的二进制逐渐转变为八进制,从而完成对RF信号的输出和调制。②32QAM解调。在进行32QAM解调期间,为了保证5G网络传输的稳定性和可靠性,要尽可能地突破自然环境的限制,避免网络信号在实际传输期间,受到外界噪声的不良影响。一旦网络信号因受到外界噪声不良影响而出现畸变现象时,要结合网络信号的畸变程度,对网络信号值进行判断和确定,如果,网络信号畸变程度不明显,无法对其信号值进行精确判断[8],此时,需要采用软硬件判断结合法,对网络信号进行高效化、精确化识别和处理。

(三)抗干扰技术

5G通信基站在实际建设期间,通常需要对多个无线设备进行部署,这就增加了无线设备安装部署的复杂度,同时,各个无线设备之间很容易产生多种干扰问题。出现这一现象的根本原因是无线设备经过长时间的使用后出现异常故障问题,导致5G通信在实际运行期间,经常面临频道发射错误问题,降低了5G通信信号质量[9]。为了解决以上信号干扰问题,在建设5G通信基站期间,技术人员除了用到以上几种技术外,还要重视对抗干扰技术的运用,通过运用该技术,确保网络信号的可靠性和稳定性,使得网络控制效率和效果得以大幅度提高。为了实现这一目标,首先,技术人员要采用全电磁检测的方式,对基站内所构建好的无线电发射设备进行全面检测[10],将无线设备自身所产生的干扰程度降到最低。其次,要对发电设备进行定期化、实时化检查,一旦发现发电设备出现异常问题,需要对这些问题进行及时处理,避免对网络信号产生不良干扰影响。

(四)MSTP技术

MSTP技术主要是在参照5G移动通信技术的基础上,统一化、集中化汇聚处理多种移动通信业务,确保多种业务传输的稳定性和可靠性,以达到综合接入多种业务的目的。另外,在建设5G通信基站期间,技术人员要对5G传输网进行改造处理,使其被改造为多业务传输平台,以实现对高带宽数据的安全化、稳定化传输。此外,MSTP与覆盖增强技术进行有效的结合,使得5G通信覆盖范围得以显著扩展,从而最大限度地提高5G通信基站发射功率密度,为后期网络覆盖等级划分打下坚实的基础。对于5G网络通信而言,其覆盖范围的扩展主要用到了符号扩频技术、Burst重复技术,通过应用这些技术,可以确保上行发射功率密度得以显著提升,同时,还能实现对覆盖等级的科学划分。符号扩频主要是指通过借助扩频码,以达到重复利用原始序列信号的目的。Burst重复主要是指为了提高符号扩频处理效果,严格按照Burst级相关标准和要求,对相关序列进行全面处理,从而达到2倍Burst重复处理的目的。总之,在MSTP技术的应用背景下,可以实现对语音通话、安全防御等业务的集中化处理,并采用多种布线模式,攻克和突破传统处理器存在的局限性问题,确保多用户能够有效接入到用户电路板中,从而保证5G通信基站建设水平。

三、5G通信基站快速接入方案

现阶段,在进行5G通信基站建设期间,所用到的快速接入方案为前传快速接入方案,该方案主要包含以下几种方式。

(一)裸纤直连方案

裸纤直连方案主要是指在不借用其他設备的基础上,采用点对点连接方式,确保DU与AAU两者结合为统一整体。例如:为了提高5G网络建设质量,某运营商对单个基站进行划分,使其划分为若干个不同扇区,单个扇区含有唯一的AAU,另外,还要结合3DMIMO开通需求,将基站纤芯个数统一设置为5个。最后,为了保证纤芯的预留量,在建设单个基站期间,要做好对光纤的敷设工作,本次敷设工作中,光纤芯数为24芯。

(二)无源波分接入方案

无源波分接入方案主要是指通过利用波分复用技术,组合处理不同波长的光信号,从而形成一束特定光信号,并利用单根光纤,将该信号传输到波分设备中,由波分设备的发送端集中处理所接收到的不同波长信号。同时,通过利用分波器,快速分离不同波长信号,并利用光接收机,二次处理原有信号。无源波分接入方案内部组网结构属于典型的双星型结构,其结构前传接入示意图如图1所示。

(三)综合接入方案

一旦综合业务建设质量不达标,会严重光缆网构建水平,甚至还阻碍了运营商的发展。而综合接入方案的运用,可以有效地提高综合业务建设质量,所以,为了促进运营商的健康、可持续发展,加强对综合接入方案运用显得尤为重要。综合接入方案主要是指根据接入业务量,在保证路网结构合理的基础上,对城镇化进行划分,使其划分为若干个区域,这些区域通常表现出较高的接入能力。在建设单个综合业务区而言,要做好对各个业务机房的安装和部署工作,并结合四周业务执行情况,向特定的综合业务内设置相应的主干光缆,确保所形成的光缆接入网络具有结构稳定、合理等特点,以达到降低综合业务末端接入异常出现概率。另外,为了进一步地提高5G网络前传建设质量,相关人员要实时共享综合业务重要资源的前提下,严格遵循就近接入原则,确保重要资源得以充分利用,同时,为了进一步地提高5G网络站点建设水平,相关人员要如图2所示的综合接入方案,对其进行科学化构建。

从图2中可以看出,该方案除了用到综合汇聚机房外,还用到了全业务机房,同时,还要用到了四个不同的主干光交以及配线光缆、联络光缆等多个光缆。总之,综合接入方案具有较高的可靠性和可行性,通过将其应用到5G通信基站建设中,可以有效地解决5G通信基站延迟慢问题,使得该基站稳定性和安全性得以大幅度提高。

四、结束语

综上所述,5G移动通信作为先进、新型的网络传输载体,通过利用光纤通信,促使移动互联网健康、可持续发展。对于5G移动通信而言,其所用到的组网设备相对较多,除了包含传统数据交换网络设备外,还包含光电转换设备,所以,技术人员在建设5G通信基站期间,要重视对不同模式的运用,不断地简化网络管理流程,使得5G通信的安全性、稳定性和可靠性得以大幅度提高,为人们便捷化进行网络通信提供极大的便利。

作者单位:孟博 中兴通讯

参  考  文  献

[1]孟军军.5G移动通信基站建设相关技术研究[J].中国宽带,2021(06):23-25.

[2]杨茂林.5G移动通信技术及其对基站配套的影响分析[J].数字通信世界,2021(08):120-121.

[3]刘礼明,胡杰.5G移动通信技术及其对基站配套的影响研究[J].数字通信世界,2020(12):88-89.

[4]邹准.5G移动通信技术及其对基站配套的影响[J].通信电源技术,2020,37(05):204-205.

[5]杨万鹏.5G移动通信技术发展探究及其对基站配套影响分析[J].通讯世界,2019,26(05):125-126.

孟博(1983.06-),男,辽宁锦州,硕士研究生,通信专业技术中级,研究方向:通信与信息系统。

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