4G演進(jìn)至5G小基站 其中發(fā)生了哪些變化？

在昨日開幕的2020年中國(guó)國(guó)際信息通信展“5G小基站面向行業(yè)引用與生態(tài)研討會(huì)”上，中國(guó)移動(dòng)研究院高級(jí)研究員張儷詳解介紹了中國(guó)移動(dòng)目前的5G小基站的需求及應(yīng)用。她表示，4G時(shí)代中國(guó)移動(dòng)豐富的室分方案為5G時(shí)代的室分方案奠定了良好的基礎(chǔ)，也使5G小基站發(fā)展站在了一個(gè)相對(duì)較高的起點(diǎn)上。但目前在5G小基站技術(shù)能力和成本成熟度方面，還有很多方面值得進(jìn)一步探索和改進(jìn)。

5G用戶DOU大幅飆升 小基站需求迫在眉睫

張儷介紹到，截至今年8月底，中國(guó)移動(dòng)已建成超過30萬個(gè)5G基站，5G用戶數(shù)已接近1億。截至2020年初，國(guó)內(nèi)手機(jī)上網(wǎng)的DOU已經(jīng)接近7G。2019年12月單月手機(jī)5G用戶的DOU接近17G?？梢钥闯?，數(shù)據(jù)用戶的需求正在極速增長(zhǎng)。而其中這些數(shù)據(jù)消耗有70%-80%都發(fā)生在室內(nèi)，所以室內(nèi)場(chǎng)景的覆蓋方案越來越受到運(yùn)營(yíng)商的重視。

談及5G小基站的需求，她表示，5G頻段較高使得宏站無法很好地實(shí)現(xiàn)室外打室內(nèi)，同時(shí)無源器件無法響應(yīng)高頻段建設(shè)需求的困難，這導(dǎo)致有源5G小基站的建設(shè)需求非常迫切。并且，5G小基站可以從技術(shù)源頭上去克服傳統(tǒng)的室分建設(shè)問題。而且在光纖部署時(shí)，施工難度很小，擴(kuò)容也很靈活，可以解決可視化運(yùn)維的問題，并大幅度提高網(wǎng)絡(luò)容量。

同時(shí)，進(jìn)入后疫情時(shí)代，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、在線教育等多種業(yè)務(wù)的應(yīng)用，對(duì)于行業(yè)網(wǎng)的速率、時(shí)延、可靠性等關(guān)鍵指標(biāo)提出了更高的要求，也對(duì)于整個(gè)行業(yè)提出了更高要求。5G小基站可以通過小區(qū)分裂提升整個(gè)組網(wǎng)的容量，也可以去滿足5G大帶寬基本的需求，更重要的是它可以支持靈活的幀結(jié)構(gòu)的時(shí)序配置，同時(shí)具備DICT的融合能力，可以滿足大上行、低時(shí)延等各行各業(yè)各行各樣差異化碎片化的需求?！跋嘈?G小基站在垂直行業(yè)的室內(nèi)場(chǎng)景中能夠大顯身手?！彼劦?。

4G演進(jìn)至5G小基站 其中發(fā)生了哪些變化？

張儷指出，總體上來說，5G小基站的站型和4G是類似的。她回顧到，中國(guó)移動(dòng)的4G室分建設(shè)初期以無源DAS為主，這種部署對(duì)運(yùn)營(yíng)商來說部署最快，成本最低，但是同時(shí)帶來的是低容量，器件也無法管控。為此，中國(guó)移動(dòng)在2014-2015年引入了室內(nèi)光纖分布系統(tǒng)MDAS。隨后在4G發(fā)展的中期，中國(guó)移動(dòng)首次引入了新型的有源室分--分布式基站。在4G中后期，中國(guó)移動(dòng)又引入了擴(kuò)展型皮基站和一體化皮基站。

“可以看到，4G時(shí)代，我們的室分方案非常豐富，站型也非常豐富。在室分方案上已經(jīng)做了非常多的技術(shù)積累和應(yīng)用探索，為現(xiàn)在5G時(shí)代的室分方案奠定了非常良好的基礎(chǔ)，也使5G小基站發(fā)展直接站在了一個(gè)相對(duì)比較高的起點(diǎn)上?！彼跁?huì)議上表示，進(jìn)入5G時(shí)代，單純從技術(shù)上看，小基站的站型分類和4G是類似的。考慮到中高容量的公網(wǎng)以及行業(yè)的分布式網(wǎng)絡(luò)需求，目前中國(guó)移動(dòng)對(duì)于5G的有源室分站型以分布式和擴(kuò)展型皮基站兩種為主。

張儷進(jìn)一步解釋到，相對(duì)于4G產(chǎn)品，5G擴(kuò)展型小基站有了更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景、更高的技術(shù)要求、更豐富的功能，以及相對(duì)來講比較簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。她表示，相對(duì)4G小基站，5G的擴(kuò)展型皮基站不僅要解決覆蓋問題，還一定要具備小區(qū)分裂的能力，可以逐步由中低場(chǎng)景擴(kuò)展到高容量場(chǎng)景。同時(shí)5G小站除了支持高容量多通道之外，還需要去支持多業(yè)務(wù)的融合以及云化虛擬化的特點(diǎn)。隨著垂直行業(yè)需求的逐步明確，具備部署簡(jiǎn)單、擴(kuò)容靈活的特點(diǎn)的小基站將會(huì)成為行業(yè)網(wǎng)的重要解決方案。

此外，她還給出了中國(guó)移動(dòng)在5G小站技術(shù)上的一些需求。相對(duì)4G來說，5G小基站的細(xì)分站型比較豐富，技術(shù)要求也同步提升。在基站資源和射頻指標(biāo)方面，帶寬由4G的20MHz提升到了100MHz以上，不同的場(chǎng)景不同的運(yùn)營(yíng)商的要求也不太一樣。小區(qū)數(shù)由僅支持單小區(qū)擴(kuò)展到了支持2個(gè)、4個(gè)、8個(gè)，單小區(qū)地用戶數(shù)要求從64個(gè)升級(jí)到200個(gè)，從而支持未來用戶數(shù)的提升和行業(yè)網(wǎng)的多連接需求。“設(shè)備功率不是本身覆蓋大帶來的，而是帶寬需要帶來的。帶寬提升之后，對(duì)于射頻指標(biāo)的功率有了大的提升。單通道的功率最高要求現(xiàn)在達(dá)到了400毫瓦以上，所以也是一個(gè)比較高的要求。”張儷講到。

在更豐富的功能方面，張儷告訴與會(huì)者，5G和4G的不同之處在于5G服務(wù)于傳統(tǒng)的大眾市場(chǎng)和多樣化的行業(yè)市場(chǎng)。面對(duì)垂直行業(yè)是這個(gè)非常碎片化的市場(chǎng)，可以通過云網(wǎng)融合的云小站平臺(tái)為企業(yè)和個(gè)人提供端到端的解決方案。云小站可以集成MEC功能，實(shí)現(xiàn)本地?cái)?shù)據(jù)的分流和數(shù)據(jù)處理，滿足行業(yè)數(shù)據(jù)安全性的要求。同時(shí)還可以基于邊緣云平臺(tái)的結(jié)合擴(kuò)展像云游戲、云辦公等本地智能應(yīng)用。同時(shí)，云小站可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)能力的開放，可以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位導(dǎo)航、物聯(lián)網(wǎng)的連接，可以適配智慧商超、智慧醫(yī)院、智能工廠等各種各樣行業(yè)多樣化的需求，進(jìn)一步去提升行業(yè)網(wǎng)絡(luò)的能力。

至于更簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，她表示，5G小基站基本上目前是基于三層架構(gòu)，包括BBU、rHub和pRRU?？梢酝ㄟ^運(yùn)營(yíng)商專用的傳輸網(wǎng)接入核心網(wǎng)，沒有需要去接入安全和匯聚網(wǎng)關(guān)，這和4G一體化基站是不太一樣的。4G小基站架構(gòu)設(shè)計(jì)初期就需要支持標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)管南向接口，相對(duì)于4G初期和中后期，5G部署更加簡(jiǎn)單。

5G小基站技術(shù)能力和成本成熟度仍待提高

同時(shí)，張儷坦言，雖然經(jīng)過4G時(shí)代技術(shù)的積累和應(yīng)用的探索，5G小基站發(fā)展站在了一個(gè)比較高的起點(diǎn)上。但是隨著公網(wǎng)和行業(yè)用戶的需求在不斷攀升，面對(duì)商業(yè)部署依然壓力巨大。目前在5G小基站技術(shù)能力和成本成熟度方面，還有很多方面值得進(jìn)一步探索和改進(jìn)。

首先是技術(shù)成熟度的問題。目前在業(yè)內(nèi)進(jìn)行的5G小站研發(fā)方面，廠商普遍已經(jīng)完成了單頻2TR站型的研發(fā)，信號(hào)帶寬也支持了100兆產(chǎn)品的開發(fā)，但是在小區(qū)數(shù)、功耗、用戶容量等功能性能方面尚有待提高，而且在多模多頻高帶寬方面的支持能力稍顯不足。“5G相比于4G，在室內(nèi)的帶寬通道數(shù)、發(fā)射功率、部署密度等方方面面的需求有了明顯提升，導(dǎo)致投資的成本大幅增加了，這對(duì)于我們來說也是非常有壓力的。所以，希望產(chǎn)業(yè)為了提供更有競(jìng)爭(zhēng)力的解決方案，下一步小基站把功能和性能做成熟的前提下，需要進(jìn)一步在整體成本和功耗上進(jìn)行優(yōu)化?！彼硎尽?/p>

其次是公網(wǎng)和行業(yè)對(duì)于數(shù)字化室分非常積極的需求，相對(duì)于當(dāng)前小基站的產(chǎn)業(yè)鏈呈現(xiàn)了中間厚兩邊薄的橄欖球形的特點(diǎn)。張儷介紹，目前產(chǎn)業(yè)大多數(shù)集中在中游的系統(tǒng)和設(shè)備的集成環(huán)節(jié)。在產(chǎn)業(yè)上游的芯片產(chǎn)業(yè)，目前相對(duì)來講產(chǎn)品方案比較單一，主要是以服務(wù)器匹配加速卡的方案為主，ARM方案和SoC方案正在逐步完善中，中國(guó)移動(dòng)希望相關(guān)產(chǎn)品方案盡快成熟起來。至于下游的軟件和落地的服務(wù)，這也是非常重要的環(huán)節(jié)，因?yàn)樗婕暗搅丝蛻舻慕桓?、?chuàng)新的應(yīng)用以及商業(yè)模式的探索，對(duì)于室內(nèi)的覆蓋尤為重要。目前還需要加大投入去補(bǔ)齊一些短板，以達(dá)到均衡的發(fā)展，做強(qiáng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈。

再者，中國(guó)移動(dòng)非常關(guān)注部署的問題。張儷提出了幾點(diǎn)與5G小基站部署相關(guān)的建議：首先最重要的是控制成本，控制成本的同時(shí)還需要探索新型產(chǎn)品的組網(wǎng)方案。其次是解決規(guī)模部署時(shí)存在的室內(nèi)外同頻干擾問題，比如2.6G室內(nèi)外同頻干擾，還有4.9G室內(nèi)外存在交叉時(shí)序干擾的問題。希望業(yè)界一起攜手研究?jī)?yōu)化的方案，提升組網(wǎng)性能。三是加強(qiáng)集成能力和其它各個(gè)網(wǎng)元進(jìn)行充分對(duì)接，以增強(qiáng)落地部署的能力，重視產(chǎn)品的量產(chǎn)和售后能力的提升，建立完善的服務(wù)體系。提升運(yùn)維服務(wù)的能力也是非常重要的，需要業(yè)內(nèi)通力配合合作。

張儷建議道：“為了產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，我們需要打造一個(gè)更加健壯的產(chǎn)業(yè)環(huán)境，包括構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、運(yùn)維管理體系等。同時(shí)加強(qiáng)基礎(chǔ)能力的構(gòu)建，盡快推動(dòng)適用于小基站的高度性能的中射頻器件，基帶的ASIC和SoC芯片，CPU的生態(tài)環(huán)境以及高效智能化的軟件協(xié)議和算法的成熟。在為客戶提供更加有競(jìng)爭(zhēng)力的個(gè)性化價(jià)值服務(wù)的同時(shí)，也通過技術(shù)創(chuàng)新和商業(yè)模式的創(chuàng)新帶動(dòng)基礎(chǔ)能力構(gòu)建，促進(jìn)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的健康繁榮發(fā)展?！?/p>

她在演講最后總結(jié)說，希望行業(yè)進(jìn)一步提高5G小基站產(chǎn)品的成熟度，開拓創(chuàng)新提升網(wǎng)絡(luò)的性能，降低建設(shè)成本，重視部署運(yùn)維問題。在提供最佳的解決方案的同時(shí)，體現(xiàn)最優(yōu)的性價(jià)比，并充分均衡上下游的產(chǎn)業(yè)鏈，與運(yùn)營(yíng)商產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈實(shí)現(xiàn)價(jià)值共贏。
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