5G超密集组网技术 “织”出一张立体化的5G网络

5G，无疑是2019年最热的词之一。近日，在北京发布的《全球传播生态蓝皮书：全球传播生态发展报告(2019)》指出，未来10年内5G用户的月平均数据流量将增长7倍，而其中90%的数据流量将由视频应用消耗。

许多业内人士对科技日报记者表示，到了5G时代，网络数据流量有可能增加不止7倍，而是1000倍，需要更多的基站作为支撑，以提升系统容量，减少信号覆盖盲区。为实现这一目标，就要以点面结合的方式，搭配部署大小基站，“织”出一张立体化的5G网络。而要想“织”好这张网，就需要用上5G超密集组网技术。

那么，什么是超密集组网技术?为什么在5G时代，需要应用这项技术?针对上述问题，科技日报记者采访了业内相关专家。

传统架构难以满足5G传输要求

当前，随着各种智能终端和5G网络的普及，移动数据流量呈现爆发式增长。

一条条数据传输线，如同一条条公路，而移动数据如同行驶在上面的车辆。进入5G时代，“汽车”数量激增，如何才能缓解日益拥堵的“交通状况”?

提升“汽车”通行速度，即提升数据传输速率，成为一种可行的技术方案。

但应用传统的无线传输技术，如编码技术、调制技术、多址技术等，最多只能将数据传输速率提升约10倍。即便再增加频谱带宽，也只能将传输速率提升几十倍，远不能满足5G网络的数据传输要求。

“因此，为满足未来5G网络数据流量增加1000倍以及用户体验速率提升10倍到100倍的需求，除了增加频谱带宽、利用先进的无线传输技术外，还需增加单位面积内小基站的部署数量，即利用超密集组网技术，以进一步提升频谱利用效率，加快数据传输速率。”天津大学智能与计算学部教授王晓飞在接受科技日报记者采访时表示。

此外，由于相较3G、4G，5G信号的频率较高，频率高导致信号传播距离变短，单个5G基站发出的信号覆盖面积变小，因而需要部署更多的基站。具体来看，据中国信息通信研究院副院长何桂立预测，5G宏基站数量约为4G基站数量的2倍以上，小基站数量约为4G宏基站数量的2倍到3倍。

资料显示，常用的无线基站一般有4类，它们是宏基站、微基站、皮基站和飞基站。其中，宏基站是指通信运营商的无线信号发射基站，其覆盖距离较远。

“传统以宏基站为主、以区域覆盖为目的的移动通信网络架构，在5G时代恐难以应对通信业务需求爆炸式增长的挑战，而超密集组网技术被认为是解决此难题的创新性技术之一。”中国信息消费联盟理事长项立刚在接受科技日报记者采访时说。

点面结合组成立体网络

据了解，宏基站是如今应用较为广泛的通信基站，但在球场、商场、飞机场、酒店等人群密集的区域，需要部署更多的宏基站，才能满足5G大流量数据的传输需求。

“为宏基站选址，需要考虑基站的物理位置、基站的机房要求等，在人群密集的区域，选址相当困难，很难通过密集部署宏基站的方式去满足5G数据传输需求。”王晓飞说。

“小基站正好能弥补宏基站的不足。”王晓飞补充道，小基站体积小，可被灵活地部署在人群或建筑群密集的地方，解决宏基站信号覆盖不足的问题。在人群密集的热点区域，由于功率小，小基站能在更小范围内提升频谱利用效率，加快数据传输速率。

“简单来说，超密集组网技术就是以宏基站为‘面’，在其覆盖范围内，在室内外热点区域，密集部署低功率的小基站，将这些小基站作为一个个‘节点’，打破传统的扁平、单层宏网络覆盖模式，形成‘宏—微’密集立体化组网方案，以消除信号盲点、改善网络覆盖环境。”项立刚说。

据专家测算，在5G超密集组网场景中，将部署超过现有站点10倍以上的各种小型基站，在宏基站覆盖区域内，小基站的站点间距将保持在10米到20米之间。

项立刚指出，使用超密集组网技术，可获得更高的频率复用效率，在局部热点区域，还可实现百倍量级的系统容量提升，该技术能被广泛应用在办公室、住宅区、街区、学校、大型集会现场、体育场、地铁站等场景中。

“但需注意的是，随着基站部署密度的增加，超密集组网技术也将面临许多挑战。比如，因各个发射节点间距离较小而产生网络干扰，以及随着基站数量增多，部署成本上涨等问题。”王晓飞表示，为了应对上述挑战，我国相关领域学者已着手研究接入和回传联合设计、干扰管理和抑制、小区虚拟化、边缘计算等技术，希望借助科技手段来不断完善超密集组网技术，加快5G部署进程。(谢开飞)

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