蜂窝结构与5G无线通信网络关键技术分析

唐 健

（深圳市中兴通讯技术服务有限责任公司，江苏 南京 210000）

1 5G异构蜂窝体系结构分析

1.1 基本原理

近年来，5G网络的加快部署促使无线通信行业发展具有广阔的前景，现有用户的无线网络应用场景多集中在室内，室内上网需求的扩大对于网络信号质量提出更高的要求。然而受城市规划、小区建筑布局等因素的影响，建筑物墙体遮挡等均会影响到信号传输效率与质量，并且削弱数据传输频谱效率，导致无线网络环境下传递的能量产生衰减[1]。在此背景下，5G异构蜂窝结构的出现为上述问题的解决提供了有效可靠的方案。基于香农理论，将第i个信道的带宽设为Bi、信号功率设为Pi、噪声功率设为Np，则系统容量的计算公式为：

1.2 蜂窝结构

5G基站配有大规模阵列天线（Multiple Input Multiple Output，MIMO），基于分布式天线系统（Distributed Antenna System，DAS）实现通信传输功能，通过增加发射、接收天线部署的数量扩大系统容量[2]。室外基站将大规模MIMO系统的天线元件以分布式结构布设在小区周围，通过数字光纤分别与BS服务基站、室内无源分布式天线系统以及MIMO系统建立连接。然而在实际应用环节，受室外分布系统天线元件数量的限值，还需构建虚拟天线阵列并在BS附近布置天线阵列，保证MIMO链路稳定运行[3]。5G异构蜂窝体系结构主要包含宏基站、用户、Pico基站，如图1所示。在室外利用电缆将分布式天线阵列与无线接入点建立连接，完善基础设施配置，从而有效提升小区吞吐量、频谱效率以及通信速率等[4]。

图1 5G异构蜂窝体系……