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从单基站到地级市全覆盖:5G部署还要迈过哪些“坎”?

作者:中国储能网新闻中心 来源:通信产业网 发布时间:2020-01-06 浏览:
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刚刚闭幕的全国工业和信息化工作会议指出,2020年底要稳步推进5G网络建设,深化共建共享,力争年底实现全国所有地级市覆盖5G网络。

全国工业和信息化工作会议提出,2020年,要稳步推进5G网络建设,深化共建共享,力争2020年底实现全国所有地级市覆盖5G网络。

相比4G网络,5G频率更高、基站更加密集,宏微协同、高低搭配、室内外结合的分层立体组网架构更加明显,要想实现全面的网络覆盖,5G部署还要迈过哪些“坎”?在日前召开的2019通信产业大会暨第十四届通信技术年会上,来自产业链的专家学者纷纷抛出精彩观点,给产业提出了发展方向,为5G网络部署指明了路径。

多挑战并存

从发放5G牌照到运营正式开启商用,中国只用了不到5个月的时间,目前,北京、上海、广州、杭州等城市城区已实现连片覆盖,预计年底,全国将开通5G基站超过13万座。

数据显示,目前全国共有4G基站519万座,对比来看,5G建设只处于刚起步阶段,并且,由于5G的信号频率更高,衰减更快,每个基站能够覆盖面积也相对更小,因此,5G网络的连续覆盖难度也更高,单位面积内需要的基站数量也更多。

中国移动曾用“三个3”形象的表达了5G相较于4G覆盖难度的区别,即5G基站数量将比4G多出3倍;单基站耗电量是4G基站的3倍;单基站的价格是4G基站的3倍。因此,要想达到4G如今的网络覆盖水平,需要的周期也不言而喻。

康普运营商网络东北亚区无线网络业务销售总监兼亚太区全球OEM销售负责人林海峰表示,5G在基础设施方面的实施存在诸多挑战,一是要考虑在与其他技术长期共存的同时,如何从3G、4G平滑过渡,实现在基础设施接入网上的共存、共站;二是因为要共存,所以现有网络站址在物理空间和能源配套设施上的重耕及新的站址的获取是一个非常大的挑战;三是要如何平衡用户体验和建设投入产出;四是如何兼顾下一步的技术演进和升级。

并且,作为决定5G性能的关键因素之一,天线的优劣直接决定了5G部署的网络质量。林海峰表示,康普提供N+1,1+1和全合一方案,其中,N+1是保持现有传统天馈增加独立5GNR天馈;1+1是整合现有传统天馈,并增加5GNR天馈(独立方式或集成方式);“全合一”是整合现有传统天馈和5GNR天馈,成为统一的集成天馈。

据了解,5G网络在逻辑上可以分为广域覆盖、深度覆盖、容量覆盖三层,在建设上分为宏站、杆站、微站、室分四层。

中国铁塔技术部总监邹勇表示,技术发展带来基站建设模式和站址获取方式的转变,要实现5G网络全场景覆盖,宏站作为广域覆盖的中坚力量是基础,微站和室分是深度覆盖和容量吸收的重要手段。

具体来看,中国铁塔在5G建网方面,其核心思想是突破固定经纬度、限定塔高、疑难站址攻坚等传统建设模式,从满足单点建塔需求,转向为运营商提供移动覆盖的综合解决方案,从面向需求的工程实施方案,转变为面向覆盖的技术实施方案。在资源搭配上充分利用自有站址资源和社会杆塔资源,避免传统宏站高塔建设模式,做大共享文章,降低网络部署的综合成本。

针对供电问题,林海峰表示,康普提供的高功率情况下的PowerShift方案,可以有效控制电源传输后对端电压的压降,尽可能减少在传输当中的损耗,提高有源设备,包括有源天线和设备本身的效率,此外,这个方案还可以调整相应的电源传输距离,灵活有效地布置室外小站。

“虽然5G的基础建设正在加速构建,但5G的实施将与之前任何一代的无线通信技术不同。”林海峰表示,从技术层面看,5G呈分步式逐渐成熟,并且将采用大量新的频谱,正因此如此,5G将与3G、4G较长时期共存,可能是10年甚至更久。

室分建设是重点

以云AR/VR、8K高清、智能制造、无线医疗等为代表应用场景的诞生,不仅丰富了室内应用场景,也对网络提出了更高要求。数据显示,4G业务中有70%的应用发生在室内场景,面向5G将有超过85%的业务将发生在室内场景。

目前,我国5G频段主要包括2.6GHz、3.5GHz、4.9GHz,未来还有毫米波。相比现在4G主流频段,5G频段比较高,频段越高,传输损耗包括网络穿透损耗都会越大。相关的数据表明,4G的sub-3GHz可穿透两堵砖墙,C-Band只能穿透一堵砖墙,毫米波不具备穿墙能力。重要的5G室内场景都会有5G室分的建设要求,因此,完善的5G室内覆盖显得尤为重要。

邹勇指出,5G因其频段高,传播和穿透损耗大等特点,在建设过程中难以通过室外覆盖室内,并且在室分建设也面临三大挑战。

一是建设规模大,三家运营商的存量室分已经达到了约100万套,未来都有升级5G的潜在需求,新建设的大型楼宇、地铁、高铁等也都有5G建设需求。

二是建设成本高,100万套存量室分完全不支持3.5GHz频段,只有一部分支持2.6GHz频段,改造或新建的成本都很高。

三是落地实施难,5G室分更多是在已覆盖的2/3/4G存量场景改建,合适的天线安装位置、机房和走线空间都将面临不足,不仅工程实施上存在困难,也存在入场成本高、入场难等问题。因此,无论是新建场景还是存量场景,5G室分都更需要加大统筹共享力度。

“5G室内覆盖主要采用无源室分和有源微站两种技术,目前在2/3/4G网络中90%以上的室内覆盖都采用无源室分技术,建设成本和后期运营维护成本都很低,可以说,无源室分仍将是绝大部分普通场景性价比最优的5G室内覆盖方案。”邹勇表示,5G有源微站虽然能很方便地支持4T4R MIMO、室内定位等新技术,但成本太高,在内部隔断较多的普通商务楼宇性价比不高,所以5G有源微站主要是在少量地标性建筑(比如机场、高铁站、大型体育场馆等)提供大容量服务,无源室分仍将是绝大部分场景所采用的室内覆盖方案。

据了解,为确保5G网络能够以快速、规模化、低成本部署,中国铁塔联合产业链研发了5G POI、新型泄漏电缆等创新产品,提供了完善的5G无源室分共享方案,不含信源的双缆室分平均造价只有5~7元/平方米,支持三家运营商2/3/4/5G全频段共享接入,适应楼宇与隧道、新建与改造全场景需求,通过共享可最大化节省建设成本。

邹勇表示,中国铁塔在2015年就实现了POI的标准化和工业化批量生产,这也是全球最紧凑的12频5G POI,利用基站小区合并的功能,可减少800-900MHz基站信源50%,通过通过标准化实现规模化,POI的价格已经降低到公司成立之初的十分之一,为5G网络室分建设提供了有效的抓手。

“从建设投资和后期使用成本来看,5G无源室分优势明显,相比4/5G双模微站,总体建设投资可节约78%,每个运营商每年电费可节约59%。”据邹勇介绍,目前,中国铁塔已在25个城市与运营商联合推动了37个5G无源室分试点项目,在兼容共享和业务承载方面都验证了无源室分技术的可行性和综合成本的经济性。

边用边建

随着国内通信市场逐渐饱和,电信行业收入增速持续下降。在面对高昂的建网成本上,运营商亟需创新商业模式,突破惯性思维,找到新的发展路径。

在5G时代,5G网络和应用更加结合更加紧密,但用户在5G是应用实施和价值体现,林海峰认为,未来5G的接入网络会和有线的接入网络深度融合,形成一个融合的网络。

5G时代,固移协同、共同发展是网络发展的必然趋势,传送网、数据中心、接入网都面临着业务发展帯来的新挑战,因此需要加速全光网络的升级和覆盖,以应对5G时代新兴业务対整个网络带来冲击和变革。

“5G时代各类业务和应用逐步向云化演进,转发、控制和管理等功能也都会加速云化部署,因此数据中心已成为互联网内容和流量的中心。”长飞光纤光缆股份有限公司副总裁闫长鹍表示,数据已呈现海量、多元、非结构化发展,基础架构逐渐向云—边—端演进,固移协同、共同发展是网络发展的必然趋势。

爱立信报告指出,5G商用后,运营商移动宽带业务将实现收入9500亿—11000亿美元,固定移动宽带业务实现收入500亿—1000亿美元,物联网业务实现收入2000亿—6000亿美元,市场潜力巨大。

爱立信东北亚区研发中心总经理兼首席技术官彭俊江表示,尽管运营商目前面临着一些业务收入的增长瓶颈,但是5G在商用后将给包括运营商在内的各个行业带来新一轮业绩增长,在众多5G应用场景中,数据业务,尤其是视频业务在5G商用后会实现快速增长。

中兴通讯副总裁、RAN产品副总经理柏钢指出,与国外运营商不同,中国运营商正把SA的部署作为2020年非常重要的规模建设目标,这将很大程度上推动全球5G产业的发展。

事实上,也正是在SA的架构中,才能真正把5G网络的价值,特别是在网络切片、2C和2B应用等方面发挥到极致。可以预见,2020年必然会迎来更大规模的5G商用部署,特别是SA的商用。

日前召开的2019通信产业大会暨第十四届通信技术年会,特别设置了主题为“协力打造5G精品网”的专题论坛,与会嘉宾就5G网络部署展开了激烈讨论。

“对于5G的大规模商用,特别是中国运营商主导的SA网络商用,如何把握关键技术,构建精品网络,加强产业链合作,从而推进产业发展成为核心关注点。”柏钢认为,加速产业成熟、深化频谱协同、迭代产品技术、推动业务创新、强化中台建设、优化网络能力,六大要素聚点成面,多领域创新是面对挑战,加速5G商用的必要条件。

关键字:5G基站

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