5G牌照已發(fā)放,從設(shè)備商到運(yùn)營商再到產(chǎn)業(yè)鏈上的各家企業(yè),都在關(guān)注接下來該怎么辦。MWC19上海展匯集了產(chǎn)業(yè)鏈各方企業(yè),一起探尋5G的理念共識并探討行業(yè)應(yīng)用的解決方案,尋求開啟5G智聯(lián)萬物的金鑰匙。
對于5G來說,運(yùn)營商的演進(jìn)路線選擇是最關(guān)鍵的,因為它直接影響整個5G產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)程。現(xiàn)實是,整個行業(yè)似乎陷入了“選擇困難癥”,到底先NSA建網(wǎng),還是SA?本次展會上,5G建網(wǎng)模式走向了高度統(tǒng)一,明確“SA路線”。
中國聯(lián)通雖然在本次展會上并沒有明確“發(fā)聲”,但按照此前公布資料來看,聯(lián)通5G網(wǎng)絡(luò)將以SA為目標(biāo)架構(gòu),前期聚焦eMBB,后續(xù)將結(jié)合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)程,積極引入uRLLC和mMTC技術(shù)。
九層之臺起于壘土!對于目前的運(yùn)營商來說,建網(wǎng)模式已經(jīng)明確,接下來就要大干一場。中國聯(lián)通總經(jīng)理李國華透露,聯(lián)通計劃今年在7個特大城市、33個大城市提供5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋,并將重點覆蓋多個垂直行業(yè)。
值得一提的是,中國聯(lián)通在展會期間發(fā)布《中國聯(lián)通5G基站設(shè)備技術(shù)白皮書》,基于中國聯(lián)通無線網(wǎng)絡(luò)長期演進(jìn)需求,按照5G商用網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及典型部署場景要求,規(guī)劃宏基站、微基站等一系列基站產(chǎn)品,以建設(shè)業(yè)界領(lǐng)先5G精品網(wǎng)絡(luò)為目標(biāo),大力推進(jìn)建設(shè)一張高效、綠色、智能的通信網(wǎng)絡(luò),為5G賦能千行萬業(yè),拉動經(jīng)濟(jì)增長,提供了技術(shù)指引。
同時白皮書指出,“雖然3.5GHz頻段已明確為5G首發(fā)頻段,隨著5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,需要充分發(fā)掘聯(lián)通現(xiàn)有低頻、中頻的頻譜資源,著手規(guī)劃2.1GHz等重耕頻譜的5G基站設(shè)備的研發(fā)和商用時間表。因此,加快推進(jìn)5G基站設(shè)備新產(chǎn)品研發(fā)、新技術(shù)應(yīng)用是加快5G商用網(wǎng)絡(luò)成熟發(fā)展的迫切要求,中國聯(lián)通號召合作伙伴共同推進(jìn)5G技術(shù)持續(xù)演進(jìn),5G基站設(shè)備不斷完善,共同打造中國聯(lián)通5G精品網(wǎng)絡(luò)。”
5G基站設(shè)備演進(jìn)呈現(xiàn)五大趨勢
白皮書指出,5G通信系統(tǒng)設(shè)計指標(biāo)與4G網(wǎng)絡(luò)相比,各項性能指標(biāo)大幅提高,5G基站設(shè)備單站處理能力比4G基站設(shè)備能力提升了幾十倍甚至上百倍。隨著5G基站設(shè)備能力的大幅提高,對5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)也提出了更高的要求,5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)將業(yè)務(wù)需求多樣化、組網(wǎng)復(fù)雜難度高、新增站址需求多、新增站址需求多、配套設(shè)施改造難等多項挑戰(zhàn)。
在無線業(yè)務(wù)寬帶化、多樣化發(fā)展的驅(qū)動下,移動通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)歷了從2G、3G、到4G的發(fā)展歷程,網(wǎng)絡(luò)性能持續(xù)提升。5G新技術(shù)的飛速發(fā)展也推動基站設(shè)備的持續(xù)演進(jìn),基站設(shè)備在硬件能力、集成度以及軟件功能等方面不斷提高,向著性能更優(yōu)、體積更小、綠色智能等方向繼續(xù)演進(jìn)。
5G商用網(wǎng)絡(luò)以面向多樣化、差異化的業(yè)務(wù)場景為目標(biāo),需要靈活滿足高速率、低時延、高流量、大連接數(shù)等性能要求。隨著5G基站設(shè)備的硬件能力和軟件功能進(jìn)一步快速演進(jìn),呈現(xiàn)出通用性、擴(kuò)展性、多場景適應(yīng)性、云化、智能化等新的發(fā)展趨勢。
多場景適應(yīng)性方面,5G網(wǎng)絡(luò)支持的業(yè)務(wù)已擴(kuò)展到垂直行業(yè)領(lǐng)域,5G初期主要支持eMBB業(yè)務(wù),隨著技術(shù)的發(fā)展,5G網(wǎng)絡(luò)需要全面支持uRLLC、mMTC全業(yè)務(wù)場景。通過端到端的網(wǎng)絡(luò)切片管理,按需部署網(wǎng)絡(luò)資源,支撐各類垂直行業(yè)應(yīng)用以及多樣化的業(yè)務(wù)需求。
平臺通用化方面,多種制式的通信系統(tǒng)將在5G時代長期共存。為了進(jìn)一步降低運(yùn)營商的CAPEX和OPEX,基站設(shè)備硬件平臺要具備兼容不同制式系統(tǒng)的能力,基站設(shè)備可以按需開通不同制式,實現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)靈活部署。基站設(shè)備硬件平臺通用化也可以提高設(shè)備資源利用率,延長設(shè)備生命周期,降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。
設(shè)備高集成化方面,隨著硬件產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,5G芯片的處理能力要不斷提高,半導(dǎo)體工藝也需要更新?lián)Q代,通過采用高性能、高集成度的芯片(如AISC大規(guī)模應(yīng)用),采用更先進(jìn)的半導(dǎo)體工藝技術(shù)(如7nm工藝),5G基站設(shè)備的集成度不斷提高,設(shè)備體積更小、功耗更低,有利于節(jié)約機(jī)房空間,降低耗電量和OPEX成本。
網(wǎng)絡(luò)智能化方面,無線網(wǎng)絡(luò)智能化是未來重要的發(fā)展方向。5G組網(wǎng)中大規(guī)模MIMO、波束賦形等新技術(shù)將帶來網(wǎng)絡(luò)部署與運(yùn)維的難度,隨著人工智能技術(shù)的不斷成熟,人工智能算法將會廣泛應(yīng)用于無線網(wǎng)絡(luò)資源管理、自動配置與優(yōu)化、能耗智能管理等方面,從而更高效、更智能、更便捷地實現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)資源的管理與網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化,降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維復(fù)雜度,降低人力成本,加快構(gòu)建智能、綠色、高效的全新通信網(wǎng)絡(luò)。
設(shè)備資源云化方面,隨著ICT融合技術(shù)的發(fā)展,硬件通用化、軟件云化成為5G基站未來的發(fā)展趨勢。目前,5G核心網(wǎng)采用虛擬化技術(shù),基于通用的硬件平臺實現(xiàn)軟硬件解耦。從發(fā)展趨勢來看,無線基站設(shè)備向著實現(xiàn)通信協(xié)議各層功能與基站硬件解耦的方向演進(jìn)。5G高層協(xié)議功能對實時性的要求相對寬松,易于移植到通用硬件平臺(如X86服務(wù)器)實現(xiàn)。未來,隨著通用硬件性能的提升以及虛擬化技術(shù)的發(fā)展,底層協(xié)議功能也有可能逐步在通用硬件平臺上實現(xiàn)。
5G基站設(shè)備路標(biāo)進(jìn)一步明確
5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需要綜合考慮頻率、設(shè)備、終端、業(yè)務(wù)等發(fā)展成熟度,按照5G業(yè)務(wù)發(fā)展規(guī)律,合理規(guī)劃5G設(shè)備演進(jìn)路標(biāo)。
白皮書指出,中國聯(lián)通5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)遠(yuǎn)景目標(biāo)是建設(shè)“4G+5G”兩張網(wǎng),兩張目標(biāo)網(wǎng)定位為:
5G目標(biāo)網(wǎng)以3.5GHz頻段作為城區(qū)連續(xù)覆蓋的主力頻段,2.1GHz頻段可用于提高5G覆蓋及容量補(bǔ)充,后續(xù)新申請的毫米波頻段26GHz+40GHz作為城區(qū)數(shù)據(jù)熱點的重要補(bǔ)充;
4G目標(biāo)網(wǎng)以900MHz和1800MHz頻段作為主要頻段,900MHz主要用于廣覆蓋(兼顧NB-IoT、eMTC等物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)),1800MHz為LTE網(wǎng)絡(luò)容量層(遠(yuǎn)期根據(jù)4G業(yè)務(wù)量情況逐步重耕用于5G);
2G和3G網(wǎng)絡(luò)將逐步實現(xiàn)退網(wǎng),將頻率重耕用于4G和5G。
圖1:網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)目標(biāo)
在5G宏基站設(shè)備路標(biāo)方面,白皮書進(jìn)一步明確5G基站設(shè)備路標(biāo)演進(jìn)要求。5G基站設(shè)備規(guī)劃3.5GHz、2.1GHz等頻段基站設(shè)備形態(tài)。根據(jù)5G產(chǎn)業(yè)鏈整體發(fā)展情況,各頻段及相應(yīng)型號設(shè)備規(guī)劃要求如圖2。
圖2:5G宏基站設(shè)備路標(biāo)規(guī)劃
BBU設(shè)備主要提供5G基帶處理能力,可以支持連接不同類型的AAU或RRU設(shè)備,也可以為微基站設(shè)備提供5G信源。
白皮書指出,中國聯(lián)通2019年需要加快推進(jìn)完善3.5GHz頻段商用設(shè)備,如64T64R AAU設(shè)備、32T32R AAU設(shè)備、16T16R AAU設(shè)備等應(yīng)滿足商用需求。16通道及以上的AAU設(shè)備的性能差異在于覆蓋能力、網(wǎng)絡(luò)容量,不同型號AAU設(shè)備可滿足不同應(yīng)用場景。
64T64R AAU設(shè)備主要用于密集城區(qū)及高容量熱點場景覆蓋。64T64R AAU設(shè)備水平方向最大有8個自由度(受限于2.5ms雙周期的幀結(jié)構(gòu),時間維度最多支持7個SSB波束),垂直方向有4個自由度,可以同時兼顧水平和垂直方向的立體覆蓋場景,通過MU-MIMO功能可以支持下行16流,上行8流的處理能力;同時可通過垂直方向上的波束賦形實現(xiàn)對傳統(tǒng)天線旁瓣弱覆蓋區(qū)域的有效覆蓋,其覆蓋性能也最優(yōu)。
32T32R AAU設(shè)備用于一般城區(qū)中高層樓宇集中的場景覆蓋。32T32R AAU設(shè)備水平方向最大有8個自由度,垂直方向有2個自由度,可以同時兼顧水平和垂直方向的立體覆蓋場景,系統(tǒng)容量較優(yōu),同時可通過垂直方向上的波束賦形實現(xiàn)對傳統(tǒng)天線旁瓣弱覆蓋區(qū)域的有效覆蓋。
16T16R不支持垂直立體覆蓋,主要用于一般城區(qū)低層樓宇、郊區(qū)和農(nóng)村等場景覆蓋。16T16R設(shè)備水平方向最大有8個自由度,可以實現(xiàn)水平方向的波束賦形覆蓋,系統(tǒng)容量較低,不能滿足高層覆蓋的要求。
8T8R RRU設(shè)備初步考慮可作為高鐵覆蓋場景的備選方案,也可以考慮用于農(nóng)村場景覆蓋。8T8R RRU設(shè)備不支持波束賦型功能,主要采用外接天線進(jìn)行覆蓋,可以根據(jù)覆蓋場景的要求選擇天線進(jìn)行覆蓋。
4T4R RRU設(shè)備考慮用于無源系統(tǒng),作為地鐵和高鐵隧道場景下泄露電纜的信源輸入。后續(xù)也考慮應(yīng)用于室外密集組網(wǎng)場景。
此外,白皮書明確5G微基站設(shè)備首先規(guī)劃3.5GHz頻段基站設(shè)備形態(tài)。根據(jù)5G產(chǎn)業(yè)鏈整體發(fā)展情況,各類型5G微基站設(shè)備規(guī)劃要求如圖3。
圖3:5G微基站設(shè)備路標(biāo)規(guī)劃
室內(nèi)一體化微RRU設(shè)備路標(biāo)明確指出,室內(nèi)一體化5G單模微RRU設(shè)備已有4T4R 250mW類型的微站設(shè)備。2019年已規(guī)劃5G外接天線的4T4R/2T2R 250mW類型的微站設(shè)備。對于室內(nèi)共享場景,4T4R一體化微RRU設(shè)備和外接天線類型的4T4R/2T2R微RRU設(shè)備應(yīng)首先支持3.3~3.6GHz頻段,IBW支持100M帶寬。2020年,該類型設(shè)備應(yīng)規(guī)劃IBW達(dá)到200MHz帶寬4T4R一體化微RRU設(shè)備;至2021年,該類型設(shè)備支持的IBW帶寬達(dá)到300MHz。
室內(nèi)一體化4G/5G雙模微RRU設(shè)備則應(yīng)支持三個載波或兩個載波的能力,三載波能力為支持5G100MHz單載波、4G30M和40M兩個載波,雙載波能力為支持5G 100MHz單載波、4G40M載波。
室外一體化微RRU設(shè)備方面,中國聯(lián)通提出,“2020年,5G室外一體化4T4R微RRU設(shè)備(微站)應(yīng)支持功率為5W或10W,工作頻段為3.5~3.6GHz。2021年規(guī)劃支持4G和5G多模,發(fā)射功率為5W或10W類型的微RRU設(shè)備,該設(shè)備可同時支持5G單載波和4G雙載波的能力。”
室內(nèi)一體化微站及室內(nèi)擴(kuò)展型微站方面,白皮書顯示,2020年H2規(guī)劃4T4R 5G單模室內(nèi)共享型一體化微站,最大發(fā)射功率為250mW,支持3.3-3.6GHz頻段,IBW為100MHz。
2019年Q4規(guī)劃支持室內(nèi)共享場景的擴(kuò)展型4T4R微站,支持3.3-3.6GHz頻段,IBW為100MHz,發(fā)射功率為250mW。隨著室內(nèi)共享設(shè)備能力增強(qiáng),該類型設(shè)備規(guī)劃2020年H2和2021年分別支持IBW為200MHz和300MHz帶寬的能力。
在室內(nèi)白盒微基站方面,中國聯(lián)通考慮白盒設(shè)備技術(shù)逐步成熟,2020年H2規(guī)劃5G單模4T4R 250mw白盒微基站設(shè)備。
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