三大运营商该如何建5G基站?大唐移动专家支招

作者:黄海峰 责任编辑:卞海川 2018.04.03 08:46 来源:通信世界全媒体

北京赛车pk10直播23 www.mpxn9.net 通信世界网消息(CWW)2018年被认为是5G预商用元年,三大运营商在多个城市建设5G基站进行试点。运营商将部署宏基站、小基站等多种形态的基站。其中小基站或将成为5G规模建设的关键。近期,美国甚至出台政策,加速5G小基站部署步伐。

与此同时,运营商此次试点不但对设备基本性能、5G覆盖能力等方面进行组网验证,还要在2018年底,与垂直行业共同创新探索新的服务。此外,由于5G将建设在中高频段,所以运营商需要更多的基站来实现覆盖——这会大大增加运营商成本压力。

在此背景下,大唐移动正积极参与到运营商基站建设试点中,已为运营商提供了诸多建议。就当前我国5G基站如何组网、如何低成本建设等话题,通信世界全媒体记者采访了大唐移动移动通信事业部副总工程师王利。

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5G试点建网启动,但面临挑战

早在2016年,我国就开始进行了5G相关的技术试验。2017年12月3GPP R15 NSA标准确定,三大运营商也相继开始了不同城市的试点建网计划。

中国移动计划在武汉、杭州、上海、苏州、广州5座城市开启5G网络外场测试,在今年内将会在5座城市内各建立超100个5G基站。中国电信将会为成都、雄安、深圳、上海、苏州、兰州六座城市和地区开展5G网络相关测试。中国联通也在上海、重庆等城市开展外场测试。

另外我国发改委也规划了每运营商12个城市,共500站的业务应用示范网建设目标。

按照规划,2018年,运营商将深入开展5G建设的试验,对设备基本性能以及5G覆盖能力等方面进行组网验证。到2018年底,运营商将与垂直行业共同创新探索新的服务。2019年,运营商将争取实现部分城市的试商用,2020年实现5G重点城市的商用。

对此,王利介绍,大唐移动正积极跟踪运营商在5G研究、试验方面的需求,推出相应的基站产品,参加部分城市的试验网建设,帮助运营商完成2018年的外场试验计划,并帮助运营商加速5G网络和应用商用。

5G时代业务与4G有很大不同,对基站提出了更多要求,这就给运营商的建网带来巨大挑战。众所周知,3GPP定义了5G的三大业务场景,即eMBB移动宽带增强、mMTC大规模物联网、uRLLC超高可靠超低时延通信。

5G的用户流量需求主要集中在eMBB场景,一方面,5G要满足高清视频、VR、AR、云游戏、超高清/全景直播等高速率业务体验;另一方面,对于流量密集等热点区域,除了要为单个用户提供极高的数据传输速率,还要满足整个网络的高流量密度需求,主要包括办公室、密集住宅、密集街区、校园、大型集会、体育场、地铁等区域。

新的业务需求给5G网络带来了新挑战,需要基站支持超大容量、超高速率传输,通过大规模天线、大带宽、高阶调制、超密集组网等关键技术提升网络容量。

新需求“点亮”小基站与超密集组网

5G网络建设前要考虑清楚网络覆盖的架构。王利表示,5G网络架构仍可以考虑三层网络覆盖思路,首先通过宏基站进行连续覆盖,采用Massive MIMO技术,提高频谱效率,满足用户基本体验;其次对于热点区域,可以采用小基站部署;最后对于室内大容量需求,可以考虑室分系统提供覆盖和容量需求。

5G将更多部署在高频段。要知道频率越高空间损耗越大,覆盖范围下降。为了提高高频段的覆盖能力,5G引入了大规模天线阵增强覆盖,但同时使AAU的体积、重量、功耗有所增加,对室外宏基站的站址选择、工程实施和机房建设提出了更高的要求,导致施工成本上升。

根据目前的仿真结果,王利建议,基站侧采用大规模天线阵、终端采用上行双发、HPUE等技术。当3.5GHz NR与现网LTE共站部署时,在考虑一堵墙的室内覆盖的情况下,下行边缘速率相比TD-LTE仍可提高5倍以上。上行边缘速率可与TD-LTE的F频段相当,即3.5GHz在不增加站点的情况下,复用LTE站间距独立组网能够保证覆盖连续性和基本用户体验。

而对于室内深度覆盖或特定热点区域,运营商可以考虑采用小基站、超密集组网等技术进行容量补充。

未来对于5G高流量密度需求,运营商还可以考虑毫米波、超密集组网等技术。一个好消息是,未来CU/DU分离架构,同CU内的小区可更方便交互信息,邻区协作可以在CU内高效执行,有利于降低小基站的干扰。

根据IMT-2020推进组分析,超密集组网将是满足2020年以及未来移动数据流量需求的主要技术手段?!俺芗橥ü印芗奈尴咄缁∩枋┎渴?,可获得更高的频率复用效率,从而在局部热点区域实现百倍量级的系统容量提升?!蓖趵?。

5G时代,小基站或迎来建设爆发期

从目前情况看,小基站将成为5G时代的热点。5G时代由于频段高,无线信号的传播损耗大,宏基站站址建设已接近饱和,继续增加存在困难,因此无论是室外还是室内单靠宏基站覆盖会造成更多的覆盖盲点;而且,随着用户对无线数据的需求飞速增长,用小基站进行热点区域容量的提升也是最可行的方案之一。

“5G时代由于频段高,会造成更多的覆盖盲点,同时,5G业务对大带宽的需求,会形成局部热点高容量的补热场景。小基站相对于宏基站来说,部署的便捷性很高,成本较低,可以快速开通,形成补盲补热的能力?!蓖趵?。

什么是小基站?王利介绍,小基站可从功率上分为微基站和皮基站。微基站的功率一般在1W以上,多用在室外补充覆盖盲点和增加容量的热点区域;其中在居民区或者街巷中用的微RRU功率一般在20W以下,体积更小,而新出现的灯杆站功率相对较大,用于道路以及沿街建筑物的覆盖。而皮基站功率在1W以下,用于室内热点区域的覆盖。

王利估计,三大运营商在室外应用的微基站部署量已经超过了70万个,而室内应用皮基站应用量已达150万个以上。

但是有人提出疑惑,小基站部署能否承担起5G毫米波频段的高速率传输任务?王利认为,毫米波由于频段更高,传输损耗很大,其应用主要是在一些容量需求非常大的室内或室外热点区域。在这样相对离散的热点区域,小基站是更加可行的产品形态,未来将在指数增长的无线数据业务中扮演重要角色。

事实上,我国三大运营商均在加大小基站的建设力度,而主流设备商也陆续推出相关产品。近期有消息显示,美国也重视小基站建设,要减少小基站的选址审查。

王利表示,在4G的小基站部署过程中,由于流程和实施的问题,在一定程度上影响了小基站的快速部署及发展。美国FCC采用减少小基站的选址审查的目的,是确保美国在5G移动技术领域的领先地位。美国通过减少小基站部署的流程,加快部署的节奏,更加发挥小基站快速、简洁的优势,推动整个小基站产业的发展。

“相同覆盖区域下,小基站的部署相对于宏基站和传统的室分,成本是相对比较高的。所以,在一段较长的时间内,小基站部署将是按需建设、逐渐增加的过程?!碧讣靶』臼欠窕岫唐谀诒?,王利如此表示。

实现5G成本和连续覆盖的平衡

目前许多运营商达成共识,只有网络连续覆盖才能充分体现5G的价值,让消费者切实感受到5G技术进步所带来的感知提升,让5G与垂直业务结合更紧密。

“未来的5G应该是多层网络架构、宏微协同的网络,采用多种形态的基站和覆盖技术,实现5G网络覆盖?!本腿绾渭跎?G建网成本,王利说。

在室外宏覆盖方面,王利建议运营商充分考虑不同场景多天线的使用情况,针对密集城区、一般城区,通过64TR天线,增强覆盖能力,获取多流增益。并且,64TR具有垂直方向的赋形能力,对于高楼覆盖更具优势。在郊区和农村等场景下,王利建议运营商采用16TR天线减少投资成本。

在室内覆盖方面,预计5G时代70%以上的流量贡献将来自室内场景。由于传统室分系统高频段演进存在一些问题,王利建议在新建高流量价值区域,直接进行多模数字室分的部署,减少重复投资,提供室内用户高标准的业务体验;在中低流量价值区域,考虑通过对现有室分系统进行升级或改造方式提供5G业务能力;在低价值区域,考虑在现有2.3GHz频段重耕支持5G覆盖。


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