Новости

Будущее 5G с точки зрения коллективного приобретения операторов: непрерывная эволюция вседиапазонной технологии с несколькими антеннами

По данным Министерства промышленности и информационных технологий, к концу июня этого года было построено 961 000 базовых станций 5G, подключено 365 миллионов терминалов мобильной связи 5G, что составляет более 80 процентов от общего количества в мире, и было более более 10 000 инновационных приложений 5G в Китае.

Развитие 5G в Китае происходит быстро, но недостаточно.Недавно, чтобы построить сеть 5G с более широким и глубоким покрытием, China Telecom и China Unicom совместно приобрели 240 000 базовых станций 2.1G 5G, а China Mobile и радио и телевидение совместно приобрели 480 000 базовых станций 700M 5G с общим объемом инвестиций 58 миллиард юаней.

В отрасли уделяется пристальное внимание доле заявок отечественных и зарубежных производителей, и мы обнаруживаем тенденцию развития 5G в этих двух интенсивных закупках.Операторы не только обращают внимание на пользовательский опыт, такой как пропускная способность и скорость сети 5G, но также обращают внимание на покрытие сети 5G и низкое энергопотребление.

5G коммерчески доступен уже около двух лет, и ожидается, что к концу этого года их число достигнет 1,7 миллиона, а в ближайшие годы будет построено еще несколько миллионов базовых станций 5G (в Китае насчитывается около 6 миллионов базовых станций 4G и более). 5G появится).

Так куда же пойдет 5G во второй половине 2021 года?Как операторы строят 5G?Автор находит некоторые ответы, которые были проигнорированы из-за спроса на коллективные закупки и самого передового пилотного проекта технологии 5G в разных местах.

1、если имеет больше преимуществ при построении сети 5G

С углублением коммерциализации 5G и повышением уровня проникновения 5G трафик мобильных телефонов стремительно растет, и люди будут предъявлять все более высокие требования к скорости и покрытию сети 5G.Данные МСЭ и других организаций показывают, что к 2025 году DOU пользователей 5G в Китае вырастет с 15 ГБ до 100 ГБ (26 ГБ во всем мире), а количество подключений 5G достигнет 2,6 миллиарда.

Как удовлетворить будущий спрос на 5G и эффективно и недорого построить качественную сеть 5G с широким покрытием, высокой скоростью и хорошим восприятием, стало актуальной проблемой для операторов на данном этапе.Что делать перевозчикам?

Начнем с самой критичной группы.В будущем низкочастотные диапазоны, такие как 700M, 800M и 900M, средние частотные диапазоны, такие как 1,8G, 2,1g, 2,6G и 3,5g, а также более высокие диапазоны миллиметровых волн будут обновлены до 5G.Но затем операторам необходимо подумать, какой спектр может лучше удовлетворить потребности нынешних пользователей 5G.

Сначала обратите внимание на низкие частоты.Сигналы низкочастотного диапазона имеют лучшее проникновение, преимущества в покрытии, низкие затраты на строительство и обслуживание сети, а некоторые операторы богаты ресурсами полосы частот, которых относительно достаточно на начальном этапе построения сети.

Операторы, развертывающие 5G в низкочастотных диапазонах, также сталкиваются с проблемами высоких помех и относительно низкой скорости сети.Согласно тесту, скорость низкочастотной сети 5G всего в 1,8 раза выше, чем у сети 4G с той же нижней полосой, которая все еще находится в диапазоне десятков Мбит/с.Можно сказать, что это самая медленная сеть 5G и она не может удовлетворить потребности пользователей в знаниях и опыте 5G.

Из-за неразвитости конечной отраслевой цепочки низкочастотного диапазона в настоящее время в мире выпущены только две коммерческие сети 800M 5G, а коммерческие сети 900M 5G еще не выпущены.Поэтому рекультивировать 5G на 800/900М пока рано.Ожидается, что отраслевая цепочка сможет встать на правильный путь только после 2024 года.

И миллиметровые волны.Операторы развертывают 5G в высокочастотном миллиметровом диапазоне, что может обеспечить пользователям более высокую скорость передачи данных, но расстояние передачи относительно короткое, что является целью следующего этапа строительства.Это означает, что операторам необходимо построить больше базовых станций 5G и потратить больше денег.Очевидно, что для операторов на современном этапе, кроме требований к покрытию горячих точек, другие сценарии построения ВЧ-диапазона не подходят.

И, наконец, спектр.Операторы создают сеть 5G в средней полосе, которая может обеспечить более высокие скорости передачи данных и большую емкость данных, чем более низкий диапазон.По сравнению с широкополосным доступом, это может сократить количество строительства базовых станций и снизить стоимость строительства сети для операторов.Более того, звенья производственной цепочки, такие как терминальные чипы и оборудование базовых станций, более зрелы.

Поэтому, по мнению автора, в ближайшие несколько лет операторы по-прежнему будут ориентироваться на строительство базовых станций 5G в среднем спектре, дополненных другими частотными диапазонами.Таким образом, операторы могут найти баланс между широтой покрытия, стоимостью и пропускной способностью.

По данным GSA, во всем мире существует более 160 коммерческих сетей 5G, из которых в первую четверку входят сети 3,5G (123), сети 2,1G (21), сети 2,6G (14) и сети 700M (13).С точки зрения терминала, зрелость терминальной отрасли 3,5g + 2,1g наступает на 2-3 года вперед, особенно зрелость терминала 2,1g приблизилась к 3,5/2,6g.

Развитые отрасли являются основой коммерческого успеха 5G.С этой точки зрения китайские операторы, которые строят сети 5G с сетями 2,1G + 3,5G и 700M+2,6G, будут иметь преимущество первопроходца в отрасли в ближайшие годы.

2, ФДД 8 т8р

Помогите операторам максимизировать ценность средних частот.

В дополнение к спектру, несколько антенн также имеют ключевое значение для удовлетворения потребностей развития сетей 5G операторов.В настоящее время 4T4R (четыре передающие антенны и четыре приемные антенны) и другие технологии антенн базовых станций, обычно используемые операторами в сетях 5G FDD, больше не могут справляться с проблемами, вызванными ростом трафика, путем простого увеличения полосы пропускания спектра.

Более того, по мере роста числа пользователей 5G операторам приходится увеличивать количество базовых станций для поддержки массовых соединений, что приводит к увеличению внутренних помех между пользователями.Традиционные антенные технологии 2T2R и 4T4R не поддерживают точное наведение на уровне пользователя и не могут обеспечить точный луч, что приводит к снижению скорости пользователя.

Какая технология с несколькими антеннами позволит операторам достичь широты покрытия 5G, принимая во внимание такие факторы, как емкость базовой станции и опыт пользователя?Как мы знаем, скорость передачи беспроводной сети в основном зависит от режима работы отправки и получения сигналов между базовой станцией сети и терминальными устройствами, такими как смартфоны, в то время как технология с несколькими антеннами может удвоить пропускную способность базовой станции (точный луч на основе мультиантенна может контролировать помехи).

Поэтому быстрое развитие 5G требует непрерывного развития FDD до 8T8R, Massive MIMO и других многоантенных технологий.По мнению автора, 8T8R станет будущим направлением построения сети 5GFDD для достижения «как опыта, так и покрытия» по следующим причинам.

Во-первых, со стандартной точки зрения 3GPP был улучшен в каждой версии протокола с полным учетом терминальных мультиантенн.Версия R17 уменьшит сложность терминала и позволит проверить состояние канала терминала посредством информации о фазе между восходящим и нисходящим диапазонами базовой станции.Версия R18 также добавит высокоточное кодирование.

Для реализации этих стандартов необходимо, чтобы как минимум базовые станции 5G FDD имели антенную технологию 8T8R.В то же время протоколы R15 и R16 эпохи 5G значительно улучшили свою производительность и поддерживают 2.1g широкополосный 2CC CA.Протоколы R17 и R18 также будут способствовать дальнейшему развитию FDD Massive MIMO.

Во-вторых, с точки зрения терминала, 4R (четыре приемные антенны) смартфонов и других терминалов могут высвободить емкость базовой станции 8T8R 2,1 г, а 4R становится стандартной конфигурацией мобильных телефонов 5G, которые могут взаимодействовать с сети, чтобы максимизировать ценность нескольких антенн.

В будущем в отрасли будут созданы терминалы 6R/8R, и текущая технология будет реализована: технология компоновки с 6 антеннами была реализована во всей машине терминала, а основной стек протоколов основной полосы 8R был поддержан в терминальный процессор основной полосы частот.

Соответствующий официальный документ компаний China Telecom и China Unicom рассматривает 5G 2.1g 4R как обязательный мобильный телефон, требуя, чтобы все мобильные телефоны 5G FDD на китайском рынке поддерживали Sub3 ГГц 4R.

Что касается производителей терминалов, основные мобильные телефоны среднего и высокого класса поддерживают среднечастотный диапазон 5G FDD 1,8/2,1g 4R, а будущие массовые мобильные телефоны 5G FDD будут поддерживать частоту Sub 3 ГГц 4R, которая станет стандартной.

В то же время возможность восходящей линии связи является основным преимуществом FDD 5G.Согласно тесту, пиковая нагрузка на восходящий канал для терминалов 2,1g с большой пропускной способностью 2T (2 передающие антенны) превысила таковую для терминалов 3,5g.Можно предсказать, что из-за конкуренции на рынке терминалов и спроса операторов в будущем все больше мобильных телефонов высокого класса будут поддерживать восходящий канал 2T в диапазоне 2,1G.

В-третьих, с точки зрения опыта, от 60% до 70% текущего спроса на мобильный поток приходится на помещения, но тяжелая цементная стена внутри станет самым большим препятствием для уличной станции Acer в обеспечении покрытия внутри помещения.

Антенная технология 2,1g 8T8R обладает высокой проникающей способностью и позволяет обеспечить покрытие неглубоких жилых зданий внутри помещений.Он подходит для услуг с низкой задержкой и дает операторам больше преимуществ в будущей конкуренции.Кроме того, по сравнению с традиционной ячейкой 4T4R, емкость ячейки 8T8R увеличена на 70%, а покрытие увеличено более чем на 4 дБ.

Наконец, с точки зрения затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание, с одной стороны, антенная технология 8T8R является лучшим выбором как для покрытия городской восходящей линии связи, так и для покрытия нисходящей линии связи в сельской местности, поскольку она имеет преимущество итерации и не требует замены в течение 10 лет. после того, как оператор инвестирует.

С другой стороны, антенная технология 2,1g 8T8R может сэкономить 30–40% количества площадок по сравнению со строительством сети 4T4R, и, по оценкам, совокупная стоимость владения может сэкономить более 30% за 7 лет.Для операторов сокращение количества станций 5G означает, что сеть сможет достичь меньшего энергопотребления в будущем, что также соответствует цели Китая по «двойному углероду».

Стоит отметить, что небесные ресурсы нынешней базовой станции 5G ограничены, и у каждого оператора есть только один или два полюса в каждом секторе.Антенны, поддерживающие антенную технологию 8T8R, могут быть интегрированы в антенны 3G и 4G живой сети, что значительно упрощает работу сайта и экономит его аренду.

3. FDD 8T8R — это не теория.

Операторы опробовали его в нескольких местах

Технология мультиантенны FDD 8T8R была коммерчески внедрена более чем 30 операторами по всему миру.В Китае многие местные операторы также завершили коммерческую проверку 8T8R и добились хороших результатов.

В июне этого года Xiamen Telecom и Huawei завершили открытие первой в мире совместной инновационной площадки 4/5G с двумя режимами 2.1g 8T8R.В ходе испытаний выяснилось, что глубина покрытия 5G 2.1g 8T8R улучшена более чем на 4 дБ, а пропускная способность нисходящей линии связи увеличена более чем на 50% по сравнению с традиционным 4T4R.

В июле этого года Исследовательский институт China Unicom и Guangzhou Unicom объединили усилия с Huawei, чтобы завершить проверку первой площадки 5G FDD 8T8R группы China Unicom на окраине биологического острова Гуанчжоу.На основе полосы пропускания FDD 2.1g 40 МГц полевые измерения 8T8R улучшают покрытие на 5 дБ и емкость ячейки до 70% по сравнению с традиционной ячейкой 4T4R.