5G基站技术提升研究.pdf
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1、科技与创新Science and Technology&Innovation1142023 年 第 18 期文章编号:2095-6835(2023)18-0114-035G 基站技术提升研究王子阳1,葛新权1,2,郭向茹1(1.北京信息科技大学,北京 100192;2.中国社会科学院,北京 100732)摘要:在新型基础设施建设(新基建)中 5G 作为新型基础设施建设重点与其他新基建领域的基础技术,而 5G 基站的建设则是 5G 建设的基础与各产业融合的开端,其建设与发展是当务之急。5G 网络凭借其高可靠、低时延、大规模覆盖等特性提供的无线通信服务,促进各行各业的发展与相互融合,因此,5G 技
2、术在一定程度上影响新兴产业的发展,提高5G 基站的技术,将离不开技术研究的提升路径和机制建设。关键词:5G 基站;“全链路”路径;技术提升;新型基础设施建设中图分类号:TN929.53文献标志码:ADOI:10.15913/ki.kjycx.2023.18.033面向高技术发展需要,第五代移动通信(以下简称“5G”)作为新基建之首,以便更加适应数字化、网络化、智能化等要求,是与其他“新基建”项目融合的基础。在第四次工业革命到来之际,谁先依靠信息化技术促进产业变革进入智能化时代谁在国际上就有话语权。5G 网络凭借其高可靠、低时延、大规模覆盖等特性提供的无线通信服务,促进各行各业的发展与相互融合,
3、促进人工智能(AI)、工业互联网、物联网、智慧园区等的快速发展1。因此,5G 技术在一定程度上影响新兴产业的发展,提高 5G 基站的技术,将离不开技术研究的提升路径和机制建设。尽管国内 3 大运营商已进入 5G 基站建设平稳阶段,但初期建设存在诸多问题,因此本文旨在用科技检测来发现建设过程中存在的问题,提高 5G 基站的技术2。5G 基站设施建设将从“有”到“优”推进,注入新的动能,使数字经济在下一步发展中更加稳定。15G 基站技术现状与问题1.15G 基站技术现状目前国内正在规模建设的 5G 基站,主要分为机房/方舱与铁塔/抱杆 2 个部分。铁塔和机房相比 4G 宏基站,RRU(射频拉远单元
4、)和天线馈线“合并”,变成了 AAU(有源天线单元),通过 BBU(基带处理单元)和光纤相连3。在 4G 基站的基础上做改进,成本相对较低。但是对 5G 基站的密度要求远远在 4G 基站之上,5G 基站的数量将会是 4G 基站的 1.51.8 倍,因此除了改造现有的 4G 基站,还要建设更多的 5G 基站才能保证 5G 信号传输的及时性和准确性4。由于在5G 基站的建设过程中并没有全面启动使用,其技术越早提升越有利于接下来新基站建设技术的提高,进而提高 5G 基站建设的效率。1.25G 基站技术问题在将 4G 基站改建成 5G 基站时,首先技术人员是否对 4G 基站原有部件进行了可靠性测试,并
5、融合进行改装?测试之后的部件是否需予以替换?新增 5G 基站部件是否与原部件匹配?5G 基站建设过程中能否进行流程优化?在建设 5G 基站时,5G 信号是否能覆盖目标区域?用电是否安全?如何进行日常维护?很显然,答案是否定的。自 5G 投入使用以来,5G用户褒贬不一,在提高速度的同时技术却不到位,很多用户用着 5G 卡却始终使用 4G 网络。在排除了众多科技因素,如确定芯片的供应商华为、中兴通讯等质检合格之后,意识到不仅是技术层、研发人员,还有在建设过程中以及投入使用后的维修是否监测到位,都存在能够影响 5G 基站技术的问题。25G 基站技术诊断理论根据 5G 移动通信的特点,5G 移动通信网
6、络逐渐商业化的过程需要建设大量的通信基站。根据通信施工现场调查和数据采集发现,通信工程项目施工技术是确保整个通信网络畅通的关键,所以通信工程的技术管理就显得尤为重要。影响通信施工技术管理的主要因素包含人为因素、机械设备因素、通信材料因素、管理因素与环境因素 5 个方面5。基站建设主要包含以下 7 个部分,分别为土建、地网、电源配套、市电引入、动环监控系统、无线设备及天馈线系统、传输系统6。2.1实地考察法本文通过现场实地考察实勘基站选址,与技术员基金项目本文受北京知识管理研究基地项目资助(编号:5026023500)Science and Technology&Innovation科技与创新2
7、023 年 第 18 期115沟通;专家由远及近进行信号检测。2.2用户感观调查立足 5G 用户真实业务使用,涵盖网络覆盖、基础业务(语音、数据业务)、典型上网应用,切实解决 5G用户使用过程中出现的问题。了解 5G 基站目前存在的技术问题及隐患,收集到以下信息:通信施工技术管理人员技术素养不高,缺乏全方位控制能力的高级技工人才;通信施工中材料和设备方面供应商提供的原材料或设备技术参差不齐,导致采购的产品型号和相关技术参数存在一定的误差,从而影响了施工技术;在通信工程建设施工方法方面,存在工程前期准备不足、施工方法不当、施工单位资源与技术水平参差不齐等方面的问题;用户反馈信号时好时弱,会自动切
8、换成 4G,移动过程中尤其明显。针对以上问题和潜在风险,为了尽可能地解决通信施工过程因为通信施工技术水平低、材料和设备相关技术参数不达标等问题,控制通信项目施工过程中的施工技术,提高通信施工的整体技术。35G 基站技术体系构建3.15G 基站“全链路”技术提升路径呈现根据实现提高 5G 基站技术的战略方针,5G 基站由中国移动公司、中国联通公司、中国电信公司 3 家建设,基于“全链路”路径结合 5G 基站建设的特点,一方面是建设5G基站时自主提高基站技术,即图 1“全链路”的视角展开全面技术提升工作;另一方面是以约束激励制度为核心,即采用政策驱动技术7。图 15G 基站技术提升“全链路”路径构
9、建图由于 5G 基站建设的组装工序很多,从选址到组件获取、技术控制、用户反馈、维修要经历较多阶段,且每个阶段都强调对产品的严格管控以此实现再次利用及持续改善。以下将从技术管理、持续改善、资源管理、产品实现这 4 个方面,设计 5G 基站的技术提升路径8。从选址上需要获得土地使用权。关于推动 5G 加快发展的通知中提出,“加大基站站址资源支持。鼓励地方政府将 5G 网络建设所需站址等配套设施纳入各级国土空间规划,并在控规中严格落实;在新建、改扩建公共交通、公共场所等工程时,统筹考虑 5G 站址部署需求等”。首先,技术管理为 6G 革命做准备。5G 还没有完全普及,6G 已开始出现在大众视野。最前
10、沿的技术创新应为下一步的升级换代做准备,在 5G 基站中的设计技术、安装技术、再利用技术,应尽可能与 6G 研发相结合。持续改善考虑人均 5G 基站数,由于全国各省市人口不同,响应国家政策每万人拥有 26 个 5G 基站的政策,根据计算,仅仅人均基站数排名第一的天津达标。在资源管理方面,布局 5G 基站选址时一方面要计算人均基站数,另一方面也要考虑人口密度和基站效率的影响。例如在地铁、火车站、商场、写字楼等地建设小基站,增大 5G 基站可承载的人口数。资源管理可持续利用化,4G 基站站址已建成并有大量可以继续利用的组件,一部分可以作为 5G 基站建设的原材料,既节约了成本,又降低了消耗,符合资
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