摘要：就现阶段而言，5G无线网络的研发和应用已经初见成效，大大鼓舞了我国科技研发团队的士气。本文首先介绍了5G无线网络技术和分布式基站，接着对基于分布式基站的5G无线网络规划进行了剖析，并提出了相关建议，在文章的最后总结了我国5G无线网络的发展情况，希望能助推我国科研水平进一步提升。
关键词：分布式基站；5G无线网络；传输接入
引言
互联网技术的发展为我国的生产建设提供了强大的动力，在全球经济模式逐渐转变的背景下，各国对网络技术的需求持续提升。我国5G无线网络的研发和应用既提升了我国在世界各国中的科技竞争力，也体现了我国对网络技术发展的前瞻性。传统基站难以满足5G无线网络的需求，分布式基站的布设是5G无线网络覆盖和良好运行的必备条件。
一、5G无线网络概述
1.15G无线网络特点
科学技术改变了现代社会中人们的生活方式，对国家发展起到了推动作用，网络技术的发展速度越来越快，5G无线网络技术就是其中的一种。5G无线网络是第五代通信网络，其成功研发展现了我国科研人员的高精尖专业技术能力，是我国众多相关科研人员智慧的结晶。以下对5G无线网络具有的特点进行介绍：第一，传输速度快，在当前社会中，我国建设和生产的各个环节对网络的依赖性逐渐提升，人们在生活中也更加渴望顺畅的网络体验，5G无线网络传输速度快的特点，将为我国的发展带来翻天覆地的变化；第二，延迟低。以无人驾驶领域为例，在4G网络下的刹车智能控制反应距离为1.4米，而5G网络仅为2.8厘米，在某种程度上，这两个数据可以看做是二者延迟性在实际应用上的具体体现。此外，5G无线网络还具有适应性强、应用范围广等优势，这些优势让5G无线网络在我国拥有了广阔的应用前景。
1.25G无线网络功能
5G无线网络的传输速度可以达到每8秒1GB，是远远高于4G网络的传输速度，因此，5G无线网络将为使用者带来极为顺畅的使用体验。以下对5G无线网络的功能进行介绍：第一，支持设备多。5G无线网络的应用将大大拓宽所连接设备的范围，不仅能支持智能手机、平板和笔记本电脑的连接，还能支持大量的可佩带设备，如健身跟踪器、智能手表、智能家庭设备等有关设备的连接，充分展现了现代科技为人们生活带来的便利；第二，网络连接性能好。在当前的网络环境中使用智能设备极易受到干扰，例如在线观看视频时，手机接到外界来电就会造成视频播放卡顿，这种情况很可能是网络链接不良导致的，5G无线网络能良好解决该问题，提升用户体验。
1.35G无线网络发展前景
5G无线网络的产生和投入使用将进一步影响人们的生活方式，在智能终端上分享3D电影、联网游戏、观看超清无卡顿的视频资源等将不再是梦想。以下对5G无线网络的发展前景进行介绍：在商业前景上，世界各国在发展中逐渐意识到了研发先进网络技术的重要性，也在5G无线网络的开发上投入了大量的研发资金和研发人员，基于分布式基站的5G无线网络的规划和投入使用，将进一步加剧全球商业竞争，让我国拥有了强大的竞争实力；5G无线网络还在日常生活中具有广阔的应用前景，5G无线网络不仅可以应用于电力系统、供水系统、燃气系统等，还能帮助人们实现智能家居操控，提升生活的便利性。
二、分布式基站概述
图一 分布式基站构成
2.1分布式基站构成
5G无线网络的传输速度大大提升，其应用建立在基站覆盖范围较大的基础上，因此对无线基站的数量也有了进一步的要求，传统的基站的布设难以负荷5G无线网络的传输量，新型的分布式基站的布设能有效推动5G无线网络在我国的覆盖进程。以下对分布式基站的构成进行分析：由图一可知，分布式基站是一种新型的数字化基站，采用了三级网络构架，主要由BBU（基带单元）、RHub（集线设备）和Pico RRU（射频远端单元）组成，其中BBU与RHub之间采用光纤连接，Rhub与Pico RRU之间通过网线连接。新型的分布式基站在5G无线网络的覆盖工作中充分展现了其优势，分布式基站也为我国的基站研发指明了前进的方向，其内部构成和与其他基站之间的连接也为5G无线网络的研发和应用提供了可行性。
2.2分布式基站优势
在5G无线网络技术的研发和投入使用过程中对外部设施的要求较高，传统的宏基站传输效率和占地面积都不能满足5G无线网络的传输要求，分布式基站的优势则在5G无线网络的规划中有了用武之地。以下对分布式基站的优势进行介绍：第一，站址资源利用率高。分布式基站的结构组成决定了其布置灵活、占地面积小的优势，5G无线网络高速传输的实现依托于广泛、密集分布的基站，分布式基站在站址资源利用率高的优势与传统的宏基站形成了鲜明的对比；第二，节能减排。分布式基站的分离式结构实现了机房占地小的使用效果，因此分布式基站降低了对土地资源造成的压力，还缩小了网络维护成本和配套设施的要求功耗，光纤的连接端口也大量节约了电能的使用，响应了我国的绿色环保号召。
三、基于分布式基站的相关规划
3.1基站选址
在5G无线网络的规划中，分布式基站机房的设置体现了我国科研人员强大的智慧，分布式基站机房也是分布式基站的优势所在，虽然分布式基站对机房的设置要求较低，但是为保证5G无线网络的高速顺畅的运行状态，应对分布式基站的选址严格规范[1]。以下对5G无线网络分布式基站的选址提出相关建议：第一，单一基站居中布设。为保证分布式基站的5G无线网络信号覆盖范围，提升用户的使用感受，基站选址应尽量避免边缘化，遵循分布式基站信号覆盖主力小区的单一性原则；第二，分布式基站站址高度。一般来说，分布式基站的站址高度应高出周围建筑物5m，以保证信号覆盖的有效性，在实际选址时有关人员应根据居民的密集程度合理制定站址高度，避免相邻的分离式基站覆盖信号由于重合造成互相干扰，影响5G无线网络的传输速度；第三，考虑周围环境干扰因素。在选择分布式基站的站址时应该尽量避免在大功率电台、频率相近设备的附近布设，以免造成通话质量下降等不良影响；第四，按照蜂窝网络结构进行合理布设。在5G无线网络技术的应用中，分布式基站的小型化和密集化是对当前基站技术的合理应用，根据现网结构布设的蜂窝网络结构形式是超密集异构网络在5G无线网络技术应用中的体现，在进行基站布设时，为保证基站的良好覆盖效果，实际选址位置偏离规划位置的范围应该由以下公式得出：
L=R/4
L：实际选址位置偏离规划位置的范围
R：基站覆盖半径
3.2设置传输接入
5G无线网络技术的推广和使用与分离式基站的传输接入具有密不可分的关系，因此基于分布式基站对5G无线网络进行规划改变了传统宏基站的传输方式，具有稳定的传输效果。在传统的宏基站中基带处理单元（BBU）和射频处理单元（RRU）处于同一整体中，限制了信号的传输速度。而在分离式基站中对基带处理单元和射频处理单元进行了分离，并用光纤对二者进行了连接，打破了传统传输的限制，提升了传输速度[2]。在5G无线网络技术中应用的光纤传输连接方式在进行信号传输时还具有较低的风险性，有效避免了数据丢失情况的出现。在分离式基站中建立的光纤传输连接也具有灵敏度高、不受电磁干扰的强大优势，这一优势为5G无线网络技术的研发和推广提供了可行性，也是基于分离基站对5G无线网络进行规划的重要一步。5G网络的速度相比4G网络而言要快的多，5G网络的性能参数要求达到10Gbps的下载速度而现在运营商的光纤传输网络已经开始向100G/400G迈进，为基于分离式基站的5G无线网络的规划铺设了康庄大道。
3.3设置供电系统
5G无线网络依凭的分离式基站的数量较多，是超密集异构网络的体现。在5G无线网络中，由于其无线频谱比较高，室外宏基站的信号很难覆盖到室内部分，而室内又是主要的业务区域，基于这个原因，在未来的5G的超密集组网之中，会大量的引入小基站覆盖[3]。5G组网将以宏基站覆盖室外，小基站覆盖室内区域的方式来完成组网。而就分离式基站的结构来看射频处理单元对环境的要求较低将其布置在室内和室外均可，可直接采用动态电压对其进行供电。但是基带处理单元的供电是分离式基站的重点技术难题，有关人员提出采用了通过机房整体供电系统对其进行供电的措施，这一措施不仅能保持电压的稳定传输，还避免了多终端供电存在的意外断电情况的产生，有效保证了5G无线网络的传输稳定性，提升了用户的使用体验。中国铁塔股份有限公司在落实“网络强国”战略、深化国企改革、促进电信基础设施资源共享的背景下，紧随5G研发和商用进程，联合厂家共同研发适应5G技术特点的新型基础设施，支撑相关产业快速发展成熟，针对5G设备功耗大的特点，联合厂家通过电源创新强化站址的供电能力，有利于减少外市电扩容改造投资，支持了5G无线网络的发展，展现了我国对5G无线网络发展的支持。
四、对5G无线网络系统的规划
4.1提升5G无线网络运维能力
5G无线网络信号的有效传输建立在分离式基站布设的基础上，为了满足5G无线网络的基本传输要求，有关技术人员提出了超密集异构网络的分离式基站布设思路，分离式基站在5G无线网络信号的传输中应用了一个基带处理器连接多个射频处理单元的技术方法，对5G无线网络的运维工作造成了一定的难度。有关技术人员提出基于分离式基站的5G无线网络规划中的运维工作虽然较之4G无线网络的运维工作难度较高，但是当前我国的科学技术已经具有了较高的水平，通过利用相关技术能有效降低5G无线网络的运维成本，提升运维工作的效率，保证5G无线网络信号的传输稳定性[4]。在布设5G无线网络的基础设施时可将有关人工智能技术进行同步设置，在5G无线网络的运行过程中，人工智能技术能在设备告警之前就对系统机型全面检测，从告警到创建工单的过程可利用软件工具和算法实现稳健网络的自动闭环，从派发工单到关闭工单的过程又能借助机电一体化技术实现机器闭环，三者结合能逐步替代传统运维的人工闭环模式，降低5G无线网络的运维难度。就大量的5G无线网络的运维工作而言，降低人力的投入、提升运维工作的精度和效率是运维工作的重点，因此相关技术人员该应该继续保持对运维技术的研发热情，在5G无线网络系统中实现警告关联，并根据精准定位故障发生位置和发生原因，结合系统的自动故障修复能力，在故障发生前形成自动闭环，降低5G无线网络故障出现的频率，避免严重通信事故的发生。
4.2基站建设工程的施工
分离式基站是5G无线网络运行和信号传输的基础，经过了合理的站址选定后就是基站的建筑施工环节。分离式基站的建筑施工具有较大的便利性，在搭设有关设施时应尽量避免对周围环境产生不良影响，还应充分考虑电磁之间产生的互相干扰。在对5G无线网络进行规划时，分离式基站的建筑施工环节是需要相关人员进行重点把控的环节，在进行具体操作时不仅要考虑到分离式基站设备的安全性和稳定性，还应注重美观效应[5]。传统的宏基站主要通过馈线传输射频信号，就实际施工环节来看，铺设光纤的难度是远远低于铺设馈线的难度的。随着人们对生活环境的要求逐渐提升，在进行基站施工时，对基站设备的隐蔽性要求也逐渐增加，传统的宏基站需要较多的机房，对环境美观的影响较大，而分离式基站的施工则在隐蔽性和美观上具有较大的优势。我国的为推进5G无线网络架设已经逐渐在各个经济区域中进行了分离式基站的施工，2019年6月6日我国已经开始了5G商用牌照的发放，标着我国正式进入了5G商用元年，2019年以来河南、北京、重庆、成都等地出台了支持5G产业落地政策，明确了5G基站建设的目标。据不完全统计，8省、5城明确5G基站建设目标超40万座，由此不难看出我国的各个省市均积极开展了5G网络分离式基站的建设施工，5G无线网络的分离式基站的建设将在未来几年内逐渐完成深层覆盖。
五、5G无线网络在当前阶段的发展情况
我国的5G无线网络的发展进程整体呈现了良好的态势，5G无线网络分离式基站的建设施工工作正在如火如荼的进行中，此外在我国部分地区中5G无线网络已经初步进行了试用，并获得了较好的反馈。我国海南省2018-2020年计划投资5G无线网络资金达到120亿元以上，设立了总体建成高质量高水平的通信网络的目标，海南省还在2018年开展了博鳌5G网络试点建设工作，实现VR/AR、远程医疗、外场支援、物联网、智慧城市、智能家居、智能物流等连接量较大的应用在5G网络上承载，优先在博鳌地区推广5G商用。此外，云南地区首先在丽江开通了全省首个5G试验基站，标志着云南地区开启5G时代。2019年上海区域成为了首个建成使用的5G网络，上海市副市长吴清拨通了首个5G手机通话，感受了5G无线网络的极致体验。据北京信息通信管理局10日发布的信息显示，截止5月底，北京地区铁塔公司已交付给三家基础运营企业的5G站点共计4983个，三家基础电信企业共建设完成了5G基站4300个。上述事实和数据都充分说明了我国在5G无线网络发展上的强大推动力，体现了我国在先进的网络技术上的超前眼光和顶尖实力，是自强、自立科学发展观的良好贯彻和落实，提升了我国在世界各国中的竞争力。同时，我国5G无线网络的发展和应用也将持续进行，继续行走于世界科技的前沿。
六、结语
总而言之，5G无线网络的研发已经趋于成熟，以分离式基站为基础的5G无线网络信号的传输速度大大提升，展现了我国基层研发人员的强大智慧。在有关部门的支持下，分离式基站的使用已经在全国各地陆续开展，可以预见5G无线网络在不远的将来将为我国的生产、建设工作提供强劲的动力，并为日后人们的生活带来极大的便利。
参考文献：
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[4]王超. 面向5G的异构无线网络中资源管理的研究[D].安徽大学,2018.
[5]郑俊杰,王先峰,罗顺湖.面向5G移动通信的基站选址方法及优化策略研究[J].电信网技术,2017(11):71-74.
论文作者:梁广智
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/29
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