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從單基站到地市級全覆蓋:5G部署還要邁過哪些“坎”?
通信產業網|2019-12-27 09:19:34
作者:黨博文來源:通信產業網

【通信產業網訊】(記者 黨博文)2019年全國和信息化工作會議上指出,2020年底要穩步推進5G網絡建設,深化共建共享,力爭2020年底實現全國所有地級市覆蓋5G網絡。

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相比4G網絡,5G頻率更高、基站更加密集,宏微協同、高低搭配、室內外結合的分層立體組網架構更加明顯,要想實現全面的網絡覆蓋,5G部署還要邁過哪些“坎”?在日前召開的2019通信產業大會暨第十四屆通信技術年會上,來自產業鏈的專家學者紛紛拋出精彩觀點,給產業提出了發展方向,為5G網絡部署指明了路徑。

多項挑戰并存

從發放5G牌照到運營正式開啟商用,中國只用了不到5個月的時間,目前,北京、上海、廣州、杭州等城市城區已實現連片覆蓋,預計年底,全國將開通5G基站超過13萬座。

數據顯示,目前全國共有4G基站519萬座,對比來看,5G建設只處于剛起步階段,并且,由于5G的信號頻率更高,衰減更快,每個基站能夠覆蓋面積也相對更小,因此,5G網絡的連續覆蓋難度也更高,單位面積內需要的基站數量也更多。

中國移動曾用“三個3”形象的表達了5G相較于4G覆蓋難度的區別,即5G基站數量將比4G多出3倍;單基站耗電量是4G基站的3倍;單基站的價格是4G基站的3倍,因此,要想達到4G如今的網絡覆蓋水平,需要的周期也不言而喻。

康普運營商網絡東北亞區無線網絡業務銷售總監兼亞太區全球OEM銷售負責人林海峰表示,5G在基礎設施方面的實施存在諸多挑戰,一是要考慮在與其他技術長期共存的同時,如何從3G、4G平滑過渡,實現在基礎設施接入網上的共存、共站;二是因為要共存,所以現有網絡站址在物理空間和能源配套設施上的重耕及新的站址的獲取是一個非常大的挑戰;三是要如何平衡用戶體驗和建設投入產出;四是如何兼顧下一步的技術演進和升級。

并且,作為決定5G性能的關鍵因素之一,天線的優劣直接決定了5G部署的網絡質量,林海峰表示,康普提供N+1,1+1和全合一方案,其中,N+1是保持現有傳統天饋增加獨立5GNR天饋;1+1是整合現有傳統天饋,并增加5GNR天饋(獨立方式或集成方式);“全合一”是整合現有傳統天饋和5GNR天饋,成為統一的集成天饋。

據了解,5G網絡在邏輯上可以分為廣域覆蓋、深度覆蓋、容量覆蓋三層,在建設上分為宏站、桿站、微站、室分四層。

中國鐵塔技術部總監鄒勇表示,技術發展帶來基站建設模式和站址獲取方式的轉變,要實現5G網絡全場景覆蓋,宏站作為廣域覆蓋的中堅力量是基礎,微站和室分是深度覆蓋和容量吸收的重要手段。

具體來看,中國鐵塔在5G建網方面,其核心思想是突破固定經緯度、限定塔高、疑難站址攻堅等傳統建設模式,從滿足單點建塔需求,轉向為運營商提供移動覆蓋的綜合解決方案,從面向需求的工程實施方案,轉變為面向覆蓋的技術實施方案。在資源搭配上充分利用自有站址資源和社會桿塔資源,避免傳統宏站高塔建設模式,做大共享文章,降低網絡部署的綜合成本。

針對供電問題,林海峰表示,康普提供的高功率情況下的PowerShift方案,可以有效控制電源傳輸后對端電壓的壓降,盡可能減少在傳輸當中的損耗,提高有源設備,包括有源天線和設備本身的效率,此外,這個方案還可以調整相應的電源傳輸距離,靈活有效地布置室外小站。

“雖然5G的基礎建設正在加速構建,但5G的實施將與之前任何一代的無線通信技術不同。”林海峰表示,從技術層面看,5G呈分步式逐漸成熟,并且將采用大量新的頻譜,正因此,5G將與3G、4G較長時期共存,可能是10年甚至更久。

室分建設是重點

以云AR/VR、8K高清、智能制造、無線醫療等為代表應用場景的誕生,不僅豐富了室內應用場景,也對網絡提出了更高要求。數據顯示,4G業務中有70%的應用發生在室內場景,面向5G將有超過85%的業務將發生在室內場景。

目前,我國5G頻段主要包括2.6GHz、3.5GHz、4.9GHz,未來還有毫米波。相比現在4G主流頻段,5G頻段比較高,頻段越高,傳輸損耗包括網絡穿透損耗都會越大。相關的數據表明,4G的sub-3GHz可穿透兩堵磚墻,C-Band只能穿透一堵磚墻,毫米波不具備穿墻能力。重要的5G室內場景都會有5G室分的建設要求,因此,完善的5G室內覆蓋顯得尤為重要。

鄒勇指出,5G因其頻段高,傳播和穿透損耗大等特點,在建設過程中難以通過室外覆蓋室內,并且在室分建設也面臨三大挑戰。

一是建設規模大,三家運營商的存量室分已經達到了約100萬套,未來都有升級5G的潛在需求,新建設的大型樓宇、地鐵、高鐵等也都有5G建設需求。

二是建設成本高,100萬套存量室分完全不支持3.5GHz頻段,只有一部分支持2.6GHz頻段,改造或新建的成本都很高。

三是落地實施難,5G室分更多是在已覆蓋的2/3/4G存量場景改建,合適的天線安裝位置、機房和走線空間都將面臨不足,不僅工程實施上存在困難,也存在入場成本高、入場難等問題。因此,無論是新建場景還是存量場景,5G室分都更需要加大統籌共享力度。

“5G室內覆蓋主要采用無源室分和有源微站兩種技術,目前在2/3/4G網絡中90%以上的室內覆蓋都采用無源室分技術,建設成本和后期運營維護成本都很低,可以說,無源室分仍將是絕大部分普通場景性價比最優的5G室內覆蓋方案。”鄒勇表示,5G有源微站雖然能很方便地支持4T4R MIMO、室內定位等新技術,但成本太高,在內部隔斷較多的普通商務樓宇性價比不高,所以5G有源微站主要是在少量地標性建筑(比如機場、高鐵站、大型體育場館等)提供大容量服務,無源室分仍將是絕大部分場景所采用的室內覆蓋方案。

據了解,為確保5G網絡能夠以快速、規模化、低成本部署,中國鐵塔聯合產業鏈研發了5G POI、新型泄漏電纜等創新產品,提供了完善的5G無源室分共享方案,不含信源的雙纜室分平均造價只有5~7元/平方米,支持三家運營商2/3/4/5G全頻段共享接入,適應樓宇與隧道、新建與改造全場景需求,通過共享可最大化節省建設成本。

鄒勇表示,中國鐵塔在2015年就實現了POI的標準化和工業化批量生產,這也是全球最緊湊的12頻5G POI,利用基站小區合并的功能,可減少800-900MHz基站信源50%,通過通過標準化實現規模化,POI的價格已經降低到公司成立之初的十分之一,為5G網絡室分建設提供了有效的抓手。

“從建設投資和后期使用成本來看,5G無源室分優勢明顯,相比4/5G雙模微站,總體建設投資可節約78%,每個運營商每年電費可節約59%。”據鄒勇介紹,目前,中國鐵塔已在25個城市與運營商聯合推動了37個5G無源室分試點項目,在兼容共享和業務承載方面都驗證了無源室分技術的可行性和綜合成本的經濟性。

應用促發展

隨著國內通信市場逐漸飽和,電信行業收入增速持續下降。在面對高昂的建網成本上,運營商亟需創新商業模式,突破慣性思維,找到新的發展路徑。

在5G時代,5G網絡和應用更加結合更加緊密,但用戶在5G是應用實施和價值體現,林海峰認為,未來5G的接入網絡會和有線的接入網絡深度融合,形成一個融合的網絡。

5G時代,固移協同、共同發展是網絡發展的必然趨勢,傳送網、數據中心、接入網都面臨著業務發展帯來的新挑戰,因此需要加速全光網絡的升級和覆蓋,以應對5G時代新興業務対整個網絡帶來沖擊和變革。

“5G時代各類業務和應用逐步向云化演進,轉發、控制和管理等功能也都會加速云化部署,因此數據中心已成為互聯網內容和流量的中心。”長飛光纖光纜股份有限公司副總裁閆長鹍表示,數據已呈現海量、多元、非結構化發展,基礎架構逐漸向云—邊—端演進,固移協同、共同發展是網絡發展的必然趨勢。

愛立信報告指出,5G商用后,運營商移動寬帶業務將實現收入9500億—11000億美元,固定移動寬帶業務實現收入500億—1000億美元,物聯網業務實現收入2000億—6000億美元,市場潛力巨大。

愛立信東北亞區研發中心總經理兼首席技術官彭俊江表示,盡管運營商目前面臨著一些業務收入的增長瓶頸,但是5G在商用后將給包括運營商在內的各個行業帶來新一輪業績增長,在眾多5G應用場景中,數據業務,尤其是視頻業務在5G商用后會實現快速增長。

中興通訊副總裁、RAN產品副總經理柏鋼指出,與國外運營商不同,中國運營商正把SA的部署作為2020年非常重要的規模建設目標,這將很大程度上推動全球5G產業的發展。

事實上,也正是在SA的架構中,才能真正把5G網絡的價值,特別是在網絡切片、2C和2B應用等方面發揮到極致。可以預見,2020年必然會迎來更大規模的5G商用部署,特別是SA的商用。

“對于5G的大規模商用,特別是中國運營商主導的SA網絡商用,如何把握關鍵技術,構建精品網絡,加強產業鏈合作,從而推進產業發展成為核心關注點。”柏鋼認為,加速產業成熟、深化頻譜協同、迭代產品技術、推動業務創新、強化中臺建設、優化網絡能力,六大要素聚點成面,多領域創新是面對挑戰,加速5G商用的必要條件。

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責任編輯:黨博文

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