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5G试验网建设思路探讨

2018-01-25中国移动通信集团浙江有限公司杭州分公司岑曙炜

通信世界 2018年9期
关键词:站址时延基站

中国移动通信集团浙江有限公司杭州分公司|岑曙炜

中国移动通信集团设计院有限公司浙江分公司|宋巍 宋磊 王广增

由于业务、网络技术的变化,5G网络建设变得更加复杂,需要加快网络试点、业务应用试点的步伐,充分了解可能面临的问题和所需的资源,指导我国今后5G的发展规划。

移动通信网络建设的目标和方向,和相应的业务应用分不开,因此网络的目标由三个因素决定:网络上有什么样的业务,这些业务会在什么地方使用,采用什么样的网络技术进行建设(即采用的制式和频率)。简而言之,速率、范围、制式是决定网络建设目标的关键因素,5G时代也不例外。

中频连续覆盖是待解决的首要问题

根据已经确定的5G标准及相关研究,5G将在速率、时延、接入数量上有突破性的发展,最高速率达到10Gbit/s,时延小于1ms,接入数量大于100万个/平方公里。如果将这些表现与速率、范围、制式相结合,将会发现,5G的发展会受到更多的因素影响,如上行速率的表现、低时延所需边缘计算的设置成本。

具体到2018年的5G网络试点,由于采用3.5GHz或4.8GHz频率,如何利用现有站址达到5G连续及浅层深度覆盖,是5G宏站基站部署面临的首要问题。根据以往的基站建设经验,适合用于站址建设的楼宇往往已经进行了2G/4G网络建设,因此5G站点仍旧以原有站址为基础,在覆盖较差的区域增补若干站点。

特别是其中上行覆盖受限问题如何解决是重中之中,相关方案还在需要进行组网验证。在建设过程中,还要面对天面资源整合再利用问题,同时限于5G有源天馈设备的形态,对天面配套的建设(例如塔桅、电源)提出了新的要求,也是宏站站点落地需仔细考虑的问题。由于3.5GHz的覆盖能力和现有的4G高频率2.6Hz相对较为接近,可以预期,经过精心的规划和建设,以宏站为主的网络在道路、室外可以达到较好的预期表现。

5G网络提出了基于CU/DU/AAU分离的C-RAN网络架构,可以有效支持多连接,基站间协同技术,更好的提高网络吞吐率,降低干扰,提升用户体验,有效支持增强移动宽带业务;同时,通过将多个DU连接到一个CU,由CU进行区域物联网集中管控,可实现对机器通信和物联网的支持,最后将实时处理的DU与非实时处理的CU部署在更加靠近用户的位置,并配置相应的服务器和业务网关,满足特定的时延可靠性需求,有效支持低延时、高可靠业务。上述架构可满足包括高速铁路、高速公路、超密集组网覆盖、异频异构等组网场景。

超密集组网与小基站覆盖成趋势

在4G网络中占有一席之地的小基站,主要用于深度覆盖提升、大容量场景业务保障、宏站疑难站替代方案、特殊场景的建设需求(例如景区、大型场馆等)等。4G小型化基站形式多样,5G基站形态有多样化的需求。然而,由于5G的Massive MIMO技术基于多个通道发射与接收,如果为了5G基站小型化大大减少通道数,将影响5G基站的整体吞吐能力。

而在业务热点区域,超密组网将成为最好的解决方案,通过超密集组网、小基站覆盖的建设,达到提高网络吞吐率,降低干扰,提升用户体验的目的的重要组网方式,是5G部署面临的场景之一。由于5G的频率资源较4G更为丰富,高频易衰减的特性又使5G微蜂窝小区更容易空间隔离,因此在热点区域的解决上,5G将有优秀的表现。

从设备尺寸来看,毫米波由于波长短,同等规格(如同等数量的天线阵子)可以做的更小,但小基站也有发射功率受限的问题,而由于毫米波的人体阻挡达到17~18dB,水泥墙体的遮挡40~60dB,因此更多用于室外目视场景,或直接正对基站的室内场景。受这些因素的影响,毫米波基站适合用于室外、室内热点区域。但毫米波基站的运用将和5G手机等新终端的支持程度紧密相关,如果由于器件成本的原因使得毫米波手机差价较大,那么终端数量的不足将影响基站的有效性。由于毫米波频率资源丰富,或许其可以用于5G基站接入的传输回传。

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