摘要：文章主要从5G移动通信技术发展出发，分别阐述了5G基站产品架构及形态，以及5G技术发展对基站配套发展的影响，以供参考。
关键词：5G移动；通信技术；基站；配套影响
一、5G移动通信技术发展
1.密集异构网络技术
在研发5G移动通信技术的过程当中，如何确保整个系统的运行质量一直是相关研究企业的主要攻克难点。研究表明，想要实现系统运行质量的提高以及稳定性的上升，就必须在建设系统时增加低功率节点的总量，从而实现网络小区规模的缩小，实现系统质量和稳定性的提高。在这一过程当中，超密集异构网络技术发挥这不可替代的作用价值，该技术的应用可以将网络节点与用户终端设备之间的距离缩短，并通过减小通信距离的方式来带动通信质量的提升。此外，超密集异构网络技术的应用还可以进一步带动无线接入技术的应用质量，确保其所具备的覆盖层次性能可以在最大程度上得以发挥。由于超密集异构网络技术所使用的信号基站具有小型化的特征，其在覆盖面积上存在明显的短板与缺陷。尽管如此，依然无法掩盖超密集异构网络技术能耗小、信号质量高的优势和特点。
2.D2D技术
5G移动通信网络，提升了容量、效率，为用户提供丰富的通信模式，深化用户体验。5G移动通信网络中，采用了D2D技术，也就是设备到设备通信，辅助提高网络系统的稳定性，缓解通信基站的运行压力，有效提高通信频谱的利用效率。D2D技术在5G移动通信中，实现了近距离直传，优化分配通信中的无线资源，采用蜂窝网络，管理好网络内的资源，提升移动通信信息传输的时效性。5G通信的覆盖面积广，原有传统的移动通信网络，有覆盖盲区时，就要采用D2D技术，把通信网网络，接入到蜂窝网络内，解决盲区中的通信问题。目前，D2D技术虽然在5G通信中有明显的应用，但是仍旧存在资源分配、干扰方面的问题，还要深化D2D应用，才能全面满足5G的通信需求。
3.MIMO技术
多天线技术由于有很多个天线链路所构成，因此该技术所涉及到的元件是十分多的，因为配套的接收和发射机都要有多个来配套。对于接收而言，接收到天线可以比较方便的布置在设备上，而发射天线需要是集中或者是分布排列的。该技术的优点具有除去本身MIMO的优点之外的其他优点：能够比MIMO更进一步提高频谱利用率以及降低了能源消耗；对于解决小区的干扰、噪声、以及损耗和掉线问题，可以通过比较简单的手段去处理；通过运用多天线技术，可以达到简化设计的效果，能够使MAC层得到更容易的设计。可以通过分散信号来使得时间以及频谱利用率得到进一步的提高。
二、5G基站产品架构及形态
RAN架构从4G的BBU、RRU两级结构将演进到CU、DU和AAU三级结构。CU（Centralized Unit，集中单元）是原BBU的非实时部分分割出来的部分，主要处理低实时的无线协议栈功能，同时也支持部分核心网功能下沉和边缘应用业务的部署。
DU（Distribute Unit，分布式单元）是主要处理包括物理层功能和高实时的无线协议栈功能，满足uRLLC业务需求，与CU一起形成完整协议。
AAU：有源天线、原RRU及BBU的部分物理层处理功能合并为AAU。5G部署初期，5G设备形态优先选择CU/DU合设方式（简称为5GBBU设备），未来随着5G垂直行业等新业务需求，可基于MEC边缘云，后续采用CU-DU分离方式，并能够结合机房条件、光纤资源等诸多因素，实现BBU集中放置。
三、5G技术发展对基站配套发展的影响
5G技术的演进，以及高频超密组网的要求，对基站的配套建设与发展提出了极大的挑战，5G时代明显的优点是频谱资源要求大，需要用到3GHz以上的频率，使小区半径以及基站站间距大幅缩小，使5G基站数量翻倍增长，另外设备也往小型化发展，对配套的建设提出了与4G时代不一样的要求，下面将从站址、天面、机房、电源等四方面，详细探讨5G技术所带来的影响以及相关的应对举措和建议。
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1.站址资源获取方面
在5G移动通信技术中，由于整个网络系统中涵盖大量内容，所以需要应用更高频率的频谱资源，实现对网络系统中数据的高速度传输，提高整个系统的运行效率。
从这一需求的角度出发，5G移动通信网络的基站密度大幅上升，由于大型基站起到数据的接收传输和中转作用，所以需要在原有基础上增加大型基站数量。另外在小区的通信设备建设和应用中，需要设置较高数量的小型信号接收和发送设备，这些设备都可视作5G移动通信技术中的基站。当前存在的问题时，一些小区居民在一些不负责任自媒体的带动下，认为通信企业建成的基站电磁辐射过高，会对身体健康造成影响，甚至在一些小区中，出现老年居民和学习过低的年轻居民恶意破坏基站行为，不但为电信企业带来了损失，也降低了通信质量，在5G通信技术中，需要建成数量更多的基站，可以预见基站数量和居民低素质之间会产生更加尖锐的冲突。
针对这些问题，本文提出的方法为，一方面加大政府引导，借助电视、广播、报纸以及官方账号渠道，积极转变这类低素质居民的思想。另一方面各地区指定针对基站破坏行为的惩罚措施，包括行政或刑事拘留等措施，防止基站被破坏。
2.天面及杆塔方面
5G采用Massive MIMO天线技术，如采用3D MIMO64T64R天线部署，天线迎风面积大幅加大，重量也是原4G天线的两倍。以目前4G站点的天面情况来看，新增的有源天线将无法与现有的系统共享抱杆，据不完全统计，目前约有70%的天面存在受限情况，新增抱杆非常困难。要解决5G时代的天面及杆塔资源问题，需要未雨绸缪，提前储备，并在当前的新建和改造工作中予以考虑。
3.电源设备方面
5GMassive MIMO基站功耗与4G相比大幅增加，单个5G基站的直流负载功耗约是单个4G基站的4倍左右，且每增加1套5G系统需增加约8kVA的外市电容量。从外市电侧的角度来看，现有基站外市电容量一般为15～30kVA，扩容将导致现有基站外市电容量紧张甚至不足。从交直流电源侧的角度来看，交、直流容量不足的电源设备需要更换，其会影响到63A及以下容量交流配电箱和300A及以下容量的开关电源。
4.机房建设方面
5G采用DU/CU分离结构，基带云化，BBU集中部署是5G时代的重要技术特征，加上大量微小站点的部署和建设，使无机房的建设模式提上了日程，有别于4G时代的机房建设，随着基站机房的减少，中心机房的规划和建设也与以前不一样，更多的DU/CU集中，电源设备的集中，给中心机房的规划和建设提出了不少的挑战。
5.电源革新方面
在5G移动通信技术的应用中，由于整个通信系统中的基站数量增加，同时建成了大规模天线，在这些系统的综合作用下，整个网络系统的能耗提升，虽然整个系统中的机房数量下降，但是系统的能耗整体上提升。另外在5G移动通信网络中，天线、计算机系统等设备的功率会提高，以满足高速大量数据传输要求，4G通信设备的电源设施无法满足5G网络设备的运行要求。
6.网络部署差异。
天线数量一般会从4根增加到64根以及更多，导致基站的处理能力加倍增高，能源消耗严重，这对于基站机房的要求就更高了。带资源开展集中放置，达到资源共享。一则降低对机房数量的需要，并且能减少机房构建成本。基站覆盖范围会从4G网络数百米减少到几十米，这会加大对基站数量的需要，在将来5G移动通信网络构建的过程中，小基站会得到很充分的使用，从而演变为5G移动通信网络构建的核心形式。
结语
综合来看，5G移动通信技术的优势格外突出，其不仅在移动数据增长方面取得了千倍的突破，更能够为客户提供高速率、低延时的移动通信体验。加强对于5G移动通信技术的发展探究及基站配套影响，对于推动5G移动通信技术的应用有着一定的促进作用。
参考文献：
【1】罗斌.5G移动通信技术发展探究及其对基站配套影响[J].建筑学研究前沿，2018（3）
【2】曾志文.5G移动通信基站建设关键技术研究[J].科学技术创新，2018（15）
【3】周建辉.5G移动通信发展趋势与相关关键技术的探讨[J].低碳世界，2018（20）
论文作者:谭振铨1,杨静2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/16
标签：基站论文; 移动通信论文; 天线论文; 机房论文; 网络论文; 系统论文; 通信论文; 《基层建设》2019年第25期论文;