超密集組網技術提高當下需求網速

5G，無疑是2019年最熱的詞之一。近日，在北京發(fā)布的《全球傳播生態(tài)藍皮書：全球傳播生態(tài)發(fā)展報告（2019）》指出，未來10年內5G用戶的月平均數據流量將增長7倍，而其中90%的數據流量將由視頻應用消耗。

到了5G時代，網絡數據流量有可能增加不止7倍，而是1000倍，需要更多的基站作為支撐，以提升系統(tǒng)容量，減少信號覆蓋盲區(qū)。為實現(xiàn)這一目標，就要以點面結合的方式，搭配部署大小基站，“織”出一張立體化的5G網絡。而要想“織”好這張網，就需要用上5G超密集組網技術。

那么，什么是超密集組網技術？為什么在5G時代，需要應用這項技術？針對上述問題，科技日報記者采訪了業(yè)內相關專家。

什么是超密集組網技術？如何滿足5G傳輸要求

當前，隨著各種智能終端和5G網絡的普及，移動數據流量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。

一條條數據傳輸線，如同一條條公路，而移動數據如同行駛在上面的車輛。進入5G時代，“汽車”數量激增，如何才能緩解日益擁堵的“交通狀況”？

提升“汽車”通行速度，即提升數據傳輸速率，成為一種可行的技術方案。

但應用傳統(tǒng)的無線傳輸技術，如編碼技術、調制技術、多址技術等，最多只能將數據傳輸速率提升約10倍。即便再增加頻譜帶寬，也只能將傳輸速率提升幾十倍，遠不能滿足5G網絡的數據傳輸要求。

“因此，為滿足未來5G網絡數據流量增加1000倍以及用戶體驗速率提升10倍到100倍的需求，除了增加頻譜帶寬、利用先進的無線傳輸技術外，還需增加單位面積內小基站的部署數量，即利用超密集組網技術，以進一步提升頻譜利用效率，加快數據傳輸速率?！碧旖虼髮W智能與計算學部教授王曉飛在接受科技日報記者采訪時表示。

此外，由于相較3G、4G，5G信號的頻率較高，頻率高導致信號傳播距離變短，單個5G基站發(fā)出的信號覆蓋面積變小，因而需要部署更多的基站。具體來看，據中國信息通信研究院副院長何桂立預測，5G宏基站數量約為4G基站數量的2倍以上，小基站數量約為4G宏基站數量的2倍到3倍。

資料顯示，常用的無線基站一般有4類，它們是宏基站、微基站、皮基站和飛基站。其中，宏基站是指通信運營商的無線信號發(fā)射基站，其覆蓋距離較遠。

“傳統(tǒng)以宏基站為主、以區(qū)域覆蓋為目的的移動通信網絡架構，在5G時代恐難以應對通信業(yè)務需求爆炸式增長的挑戰(zhàn)，而超密集組網技術被認為是解決此難題的創(chuàng)新性技術之一。”中國信息消費聯(lián)盟理事長項立剛在接受科技日報記者采訪時說。

超密集組網技術點面結合組成立體網絡

據了解，宏基站是如今應用較為廣泛的通信基站，但在球場、商場、飛機場、酒店等人群密集的區(qū)域，需要部署更多的宏基站，才能滿足5G大流量數據的傳輸需求。

“為宏基站選址，需要考慮基站的物理位置、基站的機房要求等，在人群密集的區(qū)域，選址相當困難，很難通過密集部署宏基站的方式去滿足5G數據傳輸需求。”王曉飛說。

“小基站正好能彌補宏基站的不足?！蓖鯐燥w補充道，小基站體積小，可被靈活地部署在人群或建筑群密集的地方，解決宏基站信號覆蓋不足的問題。在人群密集的熱點區(qū)域，由于功率小，小基站能在更小范圍內提升頻譜利用效率，加快數據傳輸速率。

“簡單來說，超密集組網技術就是以宏基站為‘面’，在其覆蓋范圍內，在室內外熱點區(qū)域，密集部署低功率的小基站，將這些小基站作為一個個‘節(jié)點’，打破傳統(tǒng)的扁平、單層宏網絡覆蓋模式，形成‘宏—微’密集立體化組網方案，以消除信號盲點、改善網絡覆蓋環(huán)境?！表椓傉f。

據專家測算，在5G超密集組網場景中，將部署超過現(xiàn)有站點10倍以上的各種小型基站，在宏基站覆蓋區(qū)域內，小基站的站點間距將保持在10米到20米之間。

項立剛指出，使用超密集組網技術，可獲得更高的頻率復用效率，在局部熱點區(qū)域，還可實現(xiàn)百倍量級的系統(tǒng)容量提升，該技術能被廣泛應用在辦公室、住宅區(qū)、街區(qū)、學校、大型集會現(xiàn)場、體育場、地鐵站等場景中。

“但需注意的是，隨著基站部署密度的增加，超密集組網技術也將面臨許多挑戰(zhàn)。比如，因各個發(fā)射節(jié)點間距離較小而產生網絡干擾，以及隨著基站數量增多，部署成本上漲等問題。”王曉飛表示，為了應對上述挑戰(zhàn)，我國相關領域學者已著手研究接入和回傳聯(lián)合設計、干擾管理和抑制、小區(qū)虛擬化、邊緣計算等技術，希望借助科技手段來不斷完善超密集組網技術，加快5G部署進程。