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聯通首度披露5G基站設備路標規劃:目標建設4G+5G兩張網

光纖在線編輯部  2019-07-05 15:31:44 綜合整理 文章熱度:

   7/5/2019光纖在線訊:5G牌照已發放,從設備商到運營商再到產業鏈上的各家企業,都在關注接下來該怎么辦。MWC19上海展匯集了產業鏈各方企業,一起探尋5G的理念共識并探討行業應用的解決方案,尋求開啟5G智聯萬物的金鑰匙。

    對于5G來說,運營商的演進路線選擇是最關鍵的,因為它直接影響整個5G產業鏈進程。現實是,整個行業似乎陷入了“選擇困難癥”,到底先NSA建網,還是SA?本次展會上,5G建網模式走向了高度統一,明確“SA路線”。

    中國聯通雖然在本次展會上并沒有明確“發聲”,但按照此前公布資料來看,聯通5G網絡將以SA為目標架構,前期聚焦eMBB,后續將結合技術標準和生態系統的發展進程,積極引入uRLLC和mMTC技術。

    九層之臺起于壘土!對于目前的運營商來說,建網模式已經明確,接下來就要大干一場。中國聯通總經理李國華透露,聯通計劃今年在7個特大城市、33個大城市提供5G網絡覆蓋,并將重點覆蓋多個垂直行業。

    值得一提的是,中國聯通在展會期間發布《中國聯通5G基站設備技術白皮書》,基于中國聯通無線網絡長期演進需求,按照5G商用網絡架構及典型部署場景要求,規劃宏基站、微基站等一系列基站產品,以建設業界領先5G精品網絡為目標,大力推進建設一張高效、綠色、智能的通信網絡,為5G賦能千行萬業,拉動經濟增長,提供了技術指引。

    同時白皮書指出,“雖然3.5GHz頻段已明確為5G首發頻段,隨著5G網絡建設規模不斷擴大,需要充分發掘聯通現有低頻、中頻的頻譜資源,著手規劃2.1GHz等重耕頻譜的5G基站設備的研發和商用時間表。因此,加快推進5G基站設備新產品研發、新技術應用是加快5G商用網絡成熟發展的迫切要求,中國聯通號召合作伙伴共同推進5G技術持續演進,5G基站設備不斷完善,共同打造中國聯通5G精品網絡。”

    5G基站設備演進呈現五大趨勢

    白皮書指出,5G通信系統設計指標與4G網絡相比,各項性能指標大幅提高,5G基站設備單站處理能力比4G基站設備能力提升了幾十倍甚至上百倍。隨著5G基站設備能力的大幅提高,對5G網絡建設也提出了更高的要求,5G網絡建設將業務需求多樣化、組網復雜難度高、新增站址需求多、新增站址需求多、配套設施改造難等多項挑戰。

    在無線業務寬帶化、多樣化發展的驅動下,移動通信網絡經歷了從2G、3G、到4G的發展歷程,網絡性能持續提升。5G新技術的飛速發展也推動基站設備的持續演進,基站設備在硬件能力、集成度以及軟件功能等方面不斷提高,向著性能更優、體積更小、綠色智能等方向繼續演進。

    5G商用網絡以面向多樣化、差異化的業務場景為目標,需要靈活滿足高速率、低時延、高流量、大連接數等性能要求。隨著5G基站設備的硬件能力和軟件功能進一步快速演進,呈現出通用性、擴展性、多場景適應性、云化、智能化等新的發展趨勢。

    多場景適應性方面,5G網絡支持的業務已擴展到垂直行業領域,5G初期主要支持eMBB業務,隨著技術的發展,5G網絡需要全面支持uRLLC、mMTC全業務場景。通過端到端的網絡切片管理,按需部署網絡資源,支撐各類垂直行業應用以及多樣化的業務需求。

    平臺通用化方面,多種制式的通信系統將在5G時代長期共存。為了進一步降低運營商的CAPEX和OPEX,基站設備硬件平臺要具備兼容不同制式系統的能力,基站設備可以按需開通不同制式,實現通信網絡靈活部署。基站設備硬件平臺通用化也可以提高設備資源利用率,延長設備生命周期,降低網絡建設成本。

    設備高集成化方面,隨著硬件產業鏈的發展,5G芯片的處理能力要不斷提高,半導體工藝也需要更新換代,通過采用高性能、高集成度的芯片(如AISC大規模應用),采用更先進的半導體工藝技術(如7nm工藝),5G基站設備的集成度不斷提高,設備體積更小、功耗更低,有利于節約機房空間,降低耗電量和OPEX成本。

    網絡智能化方面,無線網絡智能化是未來重要的發展方向。5G組網中大規模MIMO、波束賦形等新技術將帶來網絡部署與運維的難度,隨著人工智能技術的不斷成熟,人工智能算法將會廣泛應用于無線網絡資源管理、自動配置與優化、能耗智能管理等方面,從而更高效、更智能、更便捷地實現通信網絡資源的管理與網絡性能優化,降低網絡運維復雜度,降低人力成本,加快構建智能、綠色、高效的全新通信網絡。

    設備資源云化方面,隨著ICT融合技術的發展,硬件通用化、軟件云化成為5G基站未來的發展趨勢。目前,5G核心網采用虛擬化技術,基于通用的硬件平臺實現軟硬件解耦。從發展趨勢來看,無線基站設備向著實現通信協議各層功能與基站硬件解耦的方向演進。5G高層協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服務器)實現。未來,隨著通用硬件性能的提升以及虛擬化技術的發展,底層協議功能也有可能逐步在通用硬件平臺上實現。

    5G基站設備路標進一步明確

    5G網絡建設需要綜合考慮頻率、設備、終端、業務等發展成熟度,按照5G業務發展規律,合理規劃5G設備演進路標。

    白皮書指出,中國聯通5G網絡建設遠景目標是建設“4G+5G”兩張網,兩張目標網定位為:

    5G目標網以3.5GHz頻段作為城區連續覆蓋的主力頻段,2.1GHz頻段可用于提高5G覆蓋及容量補充,后續新申請的毫米波頻毫米波頻段26GHz+40GHz作為城區數據熱點的重要補充;

    4G目標網以900MHz和1800MHz頻段作為主要頻段,900MHz主要用于廣覆蓋(兼顧NB-IoT、eMTC等物聯網業務),1800MHz為LTE網絡容量層(遠期根據4G業務量情況逐步重耕用于5G);

    2G和3G網絡將逐步實現退網,將頻率重耕用于4G和5G。



    圖1:網絡演進目標

    在5G宏基站設備路標方面,白皮書進一步明確5G基站設備路標演進要求。5G基站設備規劃3.5GHz、2.1GHz等頻段基站設備形態。根據5G產業鏈整體發展情況,各頻段及相應型號設備規劃要求如圖2。



    圖2:5G宏基站設備路標規劃

    BBU設備主要提供5G基帶處理能力,可以支持連接不同類型的AAU或RRU設備,也可以為微基站設備提供5G信源。

    白皮書指出,中國聯通2019年需要加快推進完善3.5GHz頻段商用設備,如64T64R AAU設備、32T32R AAU設備、16T16R AAU設備等應滿足商用需求。16通道及以上的AAU設備的性能差異在于覆蓋能力、網絡容量,不同型號AAU設備可滿足不同應用場景。

    64T64R AAU設備主要用于密集城區及高容量熱點場景覆蓋。64T64R AAU設備水平方向最大有8個自由度(受限于2.5ms雙周期的幀結構,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對傳統天線旁瓣弱覆蓋區域的有效覆蓋,其覆蓋性能也最優。

    32T32R AAU設備用于一般城區中高層樓宇集中的場景覆蓋。32T32R AAU設備水平方向最大有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,系統容量較優,同時可通過垂直方向上的波束賦形實現對傳統天線旁瓣弱覆蓋區域的有效覆蓋。

    16T16R不支持垂直立體覆蓋,主要用于一般城區低層樓宇、郊區和農村等場景覆蓋。16T16R設備水平方向最大有8個自由度,可以實現水平方向的波束賦形覆蓋,系統容量較低,不能滿足高層覆蓋的要求。

    8T8R RRU設備初步考慮可作為高鐵覆蓋場景的備選方案,也可以考慮用于農村場景覆蓋。8T8R RRU設備不支持波束賦型功能,主要采用外接天線進行覆蓋,可以根據覆蓋場景的要求選擇天線進行覆蓋。

    4T4R RRU設備考慮用于無源系統,作為地鐵和高鐵隧道場景下泄露電纜的信源輸入。后續也考慮應用于室外密集組網場景。

    此外,白皮書明確5G微基站設備首先規劃3.5GHz頻段基站設備形態。根據5G產業鏈整體發展情況,各類型5G微基站設備規劃要求如圖3。



    圖3:5G微基站設備路標規劃

    室內一體化微RRU設備路標明確指出,室內一體化5G單模微RRU設備已有4T4R 250mW類型的微站設備。2019年已規劃5G外接天線的4T4R/2T2R 250mW類型的微站設備。對于室內共享場景,4T4R一體化微RRU設備和外接天線類型的4T4R/2T2R微RRU設備應首先支持3.3~3.6GHz頻段,IBW支持100M帶寬。2020年,該類型設備應規劃IBW達到200MHz帶寬4T4R一體化微RRU設備;至2021年,該類型設備支持的IBW帶寬達到300MHz。

    室內一體化4G/5G雙模微RRU設備則應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設備方面,中國聯通提出,“2020年,5G室外一體化4T4R微RRU設備(微站)應支持功率為5W或10W,工作頻段為3.5~3.6GHz。2021年規劃支持4G和5G多模,發射功率為5W或10W類型的微RRU設備,該設備可同時支持5G單載波和4G雙載波的能力。”

    室內一體化微站及室內擴展型微站方面,白皮書顯示,2020年H2規劃4T4R5G單模室內共享型一體化微站,最大發射功率為250mW,支持3.3-3.6GHz頻段,IBW為100MHz。

    2019年Q4規劃支持室內共享場景的擴展型4T4R微站,支持3.3-3.6GHz頻段,IBW為100MHz,發射功率為250mW。隨著室內共享設備能力增強,該類型設備規劃2020年H2和2021年分別支持IBW為200MHz和300MHz帶寬的能力。

    在室內白盒微基站方面,中國聯通考慮白盒設備技術逐步成熟,2020年H2規劃5G單模4T4R 250mw白盒微基站設備。









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