摘要：随着移动业务蓬勃发展，用户体验需求益凸显，未来5G网络对网络建设和运营提出了新的要求：高速率、低时延、高可靠性的传输能力，超量用户的接入能力，具备融合性、灵活性、智能化、可扩展性和高效性的网络运营，以及轻量化低成本的建网和运营。融合、演进和创新是面向未来5G技术标准发展的3大路线。5G时代为一个泛技术时代，多业务系统、多接入技术、多层次覆盖融合成为5G的重要特征，同时，随着计算能力的提升，通信、信息以及消费电子业务应用通过互联网融合成为趋势，这将进一步推动各种业务系统和接入技术的快速融合，并催生新的业务应用。
关键词：联通5G；未来发展；前景；分析
1 我国5G的发展规划
我国5G实验分两步实施：5G技术研发实验（2016～2018）：支撑5G国标标准研制：①5G关键技术验证：评估5G候选关键技术性能，推动关键技术标准共识达成。②5G技术方案验证：验证不同厂商的5G技术方案性能，制定统一的设备规范和测试规范。③5G系统验证：通过多基站高低频混合组网，评估5G系统在组网条件下的性能，并开展5G 典型业务演示。5G产品研发实验（2018～2020）：基于3GPP标准的第一版本（R15），开展5G 预商用测试。
2 5G无线关键技术分析
2.1 全频谱接入
目前，中国用于移动通信的频谱规划总量为687 MHz，其中，中国移动、中国电信、中国联通的8张网络共计使用了522 MHz。IMT-2020（5G）推进组预测2020年我国移动通信频谱需求总量为1350～1810MHz，我国已为IMT规划的687MHz频谱资源均属于5G可用频谱资源，因此还需要新增663～1123MHz频谱。
2.1.1 5G频谱组成
5G全频谱接入涉及6GHz以下低频段和6GHz以上高频段：低频段作为核心频段，用于广覆盖；高频段作为辅助频段，用于热点区域速率和容量的提升。高低频协同，满足多样化的5G业务需求。
2.1.2 我国5G频谱规划
（1）低频段（6GHz以下）
现有IMT频谱重耕：800MHz、900MHz频段面向NB-IOT规划；新增IMT频谱：3.3～3.4、4.4～4.5、4.8～4.99GHz：用于5G通用频段；3.4～3.6GHz：计划于2017年完成IMT与FSS的兼容性研究和实验；5.905～5.925GHz：用于LTE V2X实验
（2）高频段（6GHz以上）
5G高频段候选频段研究范围为24.25～86GHz范围内11个频段：24.255G高频段候选频段研究范围为24.25～86GHz范围内11个频段：24.25～27.5、31.8～33.4、37～40.5、40.5～42.5、42.5～43.5、45.5～47、47～47.2、47.2～50.2、50.4～52.6、66～76、81～86 GHz。室外高频5G网络将优先选取20～40GHz。根据中国5G频谱白皮书建议：24.25-27.5GHz可作为早期5G部署的“先锋” 频段。27.5、31.8～33.4、37～40.5、40.5～42.5、42.5～43.545.5～47、47～47.2、47.2～50.2、50.4～52.6、66～76、81～86 GHz。室外高频5G网络将优先选取20～40GHz。根据中国5G频谱白皮书建议：24.25-27.5GHz可作为早期5G部署的“先锋” 频段。
（3）5G频谱应用场景
6GHz以下频段：用于无缝广覆盖，作为基础容量层，提供基本的用户体验速率；24.25～43.5GHz：用于满足室内和室外热点区域的速率和容量需求；45.5～86GHz：用于满足室内热点区域的速率和容量需求。
2.2 Massive MIMO
2.2.1 Massive MIMO技术优势
当基站天线数远大于用户天线数时，各个用户的信道将趋于正交。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆小区内同频干扰及加性噪声趋于消失，系统性能仅受限于邻区导频的复用。能多维度（空域、时域、频域、极化域等）提升频谱利用效率和能量利用效率。通过空间复用技术和拟制干扰技术，可进一步提高系统容量。
2.2.2 Massive MIMO应用场景
宏覆盖、高层建筑、异构网络、室内外热点、无线回传链路。
2.2.3 目前存在的问题
导频复用引起的相邻小区间导频污染，商业化的部署及成本控制。
2.3 超密集组网
通过增加低功率基站的部署密度，满足高系统容量和可靠用户速率等需求；超密集网络的特点是站间距离短，从几米（室内）到几十米（室外）不等；高频段（毫米波波段）的开发利用和波速成型技术为超密集网络部署提供技术支撑。
（1）应用场景：密集街区、密集住宅、办公室、校园、公寓、大型集会、体育场、购物中心、地铁等。
（2）目前存在的问题：新型的系统架构和管理方式；超密集部署场景下的切换算法；干扰协调与管理；SON技术。
（3）对铁塔公司的影响
超密集网络将是宏基站加大量的微基站、超微基站等形式，利用墙面、电线杆等站址的小基 站形态越来越多。今后运营商或其他类型的网络运营商需要的站址资源更多的是室内、墙边、现有建筑物附属设施等形式。铁塔公司的站址获取将是极大的挑战。
3 联通5G未来发展前景分析
3.1 系统和技术融合带来的挑战
随着芯片技术的提升和智能终端的快速发展，各种智能设备的功能逐渐拓展并相互融合，例如：传统的手机正被功能丰富的智能终端替代，配备高性能处理能力和操作系统的智能手机，能够完成传统电脑和通信的功能；新的平板电视、数码照相机等消费电子也逐渐增加了处理器模块、通信模块和智能操作系统，演变为智能数码设备；广播电视网络、固定宽带网络、无线宽带接入、移动通信系统、甚至卫星移动通信系统等多个系统正通过终端设备和应用逐渐融合。未来的网络将是一个多业务、多接入技术、多层面覆盖并存的系统，如何将看似孤立的多种业务网络、多种接入技术以及多层次覆盖的网络有机地融合，合理地利用，为消费者提供最佳的业务体验、为运营商提供最强的网络能力、达到最优化的资源利用和长远的利润增长成为重要的研究方向。 3.2 容量和频谱效率提升带来的挑战
1000倍的流量需求，100倍以上链接器件数目，任何地方任何时间达到100Mbit/s的速率体验保证等5G目标的提出，需要通过采用增加频率、提升空口效率、提升系统覆盖层次和站点密度等各种技术手段。基于未来数据业务主要分布在室内和热点地区的特点，采用超密集部署成为满足未来流量需求的最主流观点。寻求空口频谱效率的有效提升并保证室外系统对室内的良好覆盖，可以有效地降低超密集部署带来的难题。比如宏区平均频谱效率能够达到10bit/s/Hz/Cell以上，并能穿透建筑物对室内有良好的覆盖，这样的超高效率无线传输技术需要新技术突破、新型无线传输技术等。
3.3 网络能耗降低带来的挑战
未来网络在提供1000倍流量的情况下，需要保持网络总体能耗基本不增加，这相当于需要提升端到端比特能耗效率1000倍，这对网络架构、空口传输、交换路由、内容分发等各个方面的技术和协议设计带来巨大的挑战。
4 结语
5G为一个多系统和多技术融合的网络，其支持更广泛的业务能力，全面满足2020年及以后人类信息社会需求的无线移动通信系统。5G时代的到来，网络演进和技术革新将开启新的征程。
参考文献：
[1]关于5G移动通信发展趋势分析及若干关键技术探讨[J].唐忠杰.中国新通信.2016（20）
[2]对5G移动通信发展的思考[J].赵栋梁.信息通信.2015（09）
[3]5G移动通信技术的应用及其发展前景[J].黎志军，罗晶.信息与电脑（理论版）.2018（14）
论文作者:徐大为
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/6/14
标签：频段论文; 频谱论文; 网络论文; 技术论文; 系统论文; 密集论文; 业务论文; 《基层建设》2019年第9期论文;