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4G演进至5G小基站其中发生了哪些变化?

作者:ca88  来源:ca88游戏官网  时间:2020-10-16 05:01  点击:

  小基站面向行业引用与生态研讨会”上,中国移动研究院高级研究员张俪详解介绍了中国移动目前的5G小基站的需求及应用。她表示,4G时代中国移动丰富的室分方案为5G时代的室分方案奠定了良好的基础,也使5G小基站发展站在了一个相对较高的起点上。但目前在5G小基站技术能力和成本成熟度方面,还有很多方面值得进一步探索和改进。

  张俪介绍到,截至今年8月底,中国移动已建成超过30万个5G基站,5G用户数已接近1亿。截至2020年初,国内手机上网的DOU已经接近7G。2019年12月单月手机5G用户的DOU接近17G。可以看出,数据用户的需求正在极速增长。而其中这些数据消耗有70%-80%都发生在室内,所以室内场景的覆盖方案越来越受到运营商的重视。

  谈及5G小基站的需求,她表示,5G频段较高使得宏站无法很好地实现室外打室内,同时无源器件无法响应高频段建设需求的困难,这导致有源5G小基站的建设需求非常迫切。并且,5G小基站可以从技术源头上去克服传统的室分建设问题。而且在光纤部署时,施工难度很小,扩容也很灵活,可以解决可视化运维的问题,并大幅度提高网络容量。

  同时,进入后疫情时代,工业互联网、远程医疗、在线教育等多种业务的应用,对于行业网的速率、时延、可靠性等关键指标提出了更高的要求,也对于整个行业提出了更高要求。5G小基站可以通过小区分裂提升整个组网的容量,也可以去满足5G大带宽基本的需求,更重要的是它可以支持灵活的帧结构的时序配置,同时具备DICT的融合能力,可以满足大上行、低时延等各行各业各行各样差异化碎片化的需求。“相信5G小基站在垂直行业的室内场景中能够大显身手。”她谈到。

  张俪指出,总体上来说,5G小基站的站型和4G是类似的。她回顾到,中国移动的4G室分建设初期以无源DAS为主,这种部署对运营商来说部署最快,成本最低,但是同时带来的是低容量,器件也无法管控。为此,中国移动在2014-2015年引入了室内光纤分布系统MDAS。随后在4G发展的中期,中国移动首次引入了新型的有源室分--分布式基站。在4G中后期,中国移动又引入了扩展型皮基站和一体化皮基站。

  “可以看到,4G时代,我们的室分方案非常丰富,站型也非常丰富。在室分方案上已经做了非常多的技术积累和应用探索,为现在5G时代的室分方案奠定了非常良好的基础,也使5G小基站发展直接站在了一个相对比较高的起点上。”她在会议上表示,进入5G时代,单纯从技术上看,小基站的站型分类和4G是类似的。考虑到中高容量的公网以及行业的分布式网络需求,目前中国移动对于5G的有源室分站型以分布式和扩展型皮基站两种为主。

  张俪进一步解释到,相对于4G产品,5G扩展型小基站有了更广泛的应用场景、更高的技术要求、更丰富的功能,以及相对来讲比较简单的网络架构。她表示,相对4G小基站,5G的扩展型皮基站不仅要解决覆盖问题,还一定要具备小区分裂的能力,可以逐步由中低场景扩展到高容量场景。同时5G小站除了支持高容量多通道之外,还需要去支持多业务的融合以及云化虚拟化的特点。随着垂直行业需求的逐步明确,具备部署简单、扩容灵活的特点的小基站将会成为行业网的重要解决方案。

  此外,她还给出了中国移动在5G小站技术上的一些需求。相对4G来说,5G小基站的细分站型比较丰富,技术要求也同步提升。在基站资源和射频指标方面,带宽由4G的20MHz提升到了100MHz以上,不同的场景不同的运营商的要求也不太一样。小区数由仅支持单小区扩展到了支持2个、4个、8个,单小区地用户数要求从64个升级到200个,从而支持未来用户数的提升和行业网的多连接需求。“设备功率不是本身覆盖大带来的,而是带宽需要带来的。带宽提升之后,对于射频指标的功率有了大的提升。单通道的功率最高要求现在达到了400毫瓦以上,所以也是一个比较高的要求。”张俪讲到。

  在更丰富的功能方面,张俪告诉与会者,5G和4G的不同之处在于5G服务于传统的大众市场和多样化的行业市场。面对垂直行业是这个非常碎片化的市场,可以通过云网融合的云小站平台为企业和个人提供端到端的解决方案。云小站可以集成MEC功能,实现本地数据的分流和数据处理,满足行业数据安全性的要求。同时还可以基于边缘云平台的结合扩展像云游戏、云办公等本地智能应用。同时,云小站可以实现网络能力的开放,可以实现室内定位导航、物联网的连接,可以适配智慧商超、智慧医院、智能工厂等各种各样行业多样化的需求,进一步去提升行业网络的能力。

  至于更简单的网络架构,她表示,5G小基站基本上目前是基于三层架构,包括BBU、rHub和pRRU。可以通过运营商专用的传输网接入核心网,没有需要去接入安全和汇聚网关,这和4G一体化基站是不太一样的。4G小基站架构设计初期就需要支持标准化的网管南向接口,相对于4G初期和中后期,5G部署更加简单。

  同时,张俪坦言,虽然经过4G时代技术的积累和应用的探索,5G小基站发展站在了一个比较高的起点上。但是随着公网和行业用户的需求在不断攀升,面对商业部署依然压力巨大。目前在5G小基站技术能力和成本成熟度方面,还有很多方面值得进一步探索和改进。

  首先是技术成熟度的问题。目前在业内进行的5G小站研发方面,厂商普遍已经完成了单频2TR站型的研发,信号带宽也支持了100兆产品的开发,但是在小区数、功耗、用户容量等功能性能方面尚有待提高,而且在多模多频高带宽方面的支持能力稍显不足。“5G相比于4G,在室内的带宽通道数、发射功率、部署密度等方方面面的需求有了明显提升,导致投资的成本大幅增加了,这对于我们来说也是非常有压力的。所以,希望产业为了提供更有竞争力的解决方案,下一步小基站把功能和性能做成熟的前提下,需要进一步在整体成本和功耗上进行优化。”她表示。

  其次是公网和行业对于数字化室分非常积极的需求,相对于当前小基站的产业链呈现了中间厚两边薄的橄榄球形的特点。张俪介绍,目前产业大多数集中在中游的系统和设备的集成环节。在产业上游的芯片产业,目前相对来讲产品方案比较单一,主要是以服务器匹配加速卡的方案为主,ARM方案和SoC方案正在逐步完善中,中国移动希望相关产品方案尽快成熟起来。至于下游的软件和落地的服务,这也是非常重要的环节,因为它涉及到了客户的交付、创新的应用以及商业模式的探索,对于室内的覆盖尤为重要。目前还需要加大投入去补齐一些短板,以达到均衡的发展,做强整个产业链。

  再者,中国移动非常关注部署的问题。张俪提出了几点与5G小基站部署相关的建议:首先最重要的是控制成本,控制成本的同时还需要探索新型产品的组网方案。其次是解决规模部署时存在的室内外同频干扰问题,比如2.6G室内外同频干扰,还有4.9G室内外存在交叉时序干扰的问题。希望业界一起携手研究优化的方案,提升组网性能。三是加强集成能力和其它各个网元进行充分对接,以增强落地部署的能力,重视产品的量产和售后能力的提升,建立完善的服务体系。提升运维服务的能力也是非常重要的,需要业内通力配合合作。

  张俪建议道:“为了产业的健康发展,我们需要打造一个更加健壮的产业环境,包括构建标准和设备网络架构、运维管理体系等。同时加强基础能力的构建,尽快推动适用于小基站的高度性能的中射频器件,基带的ASIC和SoC芯片,CPU的生态环境以及高效智能化的软件协议和算法的成熟。在为客户提供更加有竞争力的个性化价值服务的同时,也通过技术创新和商业模式的创新带动基础能力构建,促进整个产业链的健康繁荣发展。”

  她在演讲最后总结说,希望行业进一步提高5G小基站产品的成熟度,开拓创新提升网络的性能,降低建设成本,重视部署运维问题。在提供最佳的解决方案的同时,体现最优的性价比,并充分均衡上下游的产业链,与运营商产业生态链实现价值共赢。

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