第一個(gè)5G標(biāo)準(zhǔn)將如何影響網(wǎng)絡(luò)部署?我們今天來(lái)簡(jiǎn)單探討一下這個(gè)話題。

第一個(gè)5G標(biāo)準(zhǔn)完成了 NSA(非獨(dú)立部署) 5G NR相關(guān)技術(shù)規(guī)范,主要針對(duì)增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶場(chǎng)景。所謂NSA,就是4G基站和5G基站共同沿用4G核心網(wǎng),控制面信令走4G通道,即以雙連接的方式在現(xiàn)有4G LTE網(wǎng)絡(luò)上新增5G NR(新無(wú)線)。">

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第一個(gè)5G標(biāo)準(zhǔn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)部署有啥影響?

2017年12月27日 08:26  網(wǎng)優(yōu)雇傭軍  

幾天前,我們迎來(lái)了第一個(gè)全球5G標(biāo)準(zhǔn),5G夢(mèng)想終于照進(jìn)現(xiàn)實(shí),整個(gè)通信業(yè)一片歡騰。


第一個(gè)5G標(biāo)準(zhǔn)將如何影響網(wǎng)絡(luò)部署?我們今天來(lái)簡(jiǎn)單探討一下這個(gè)話題。


基站部署更容易


第一個(gè)5G標(biāo)準(zhǔn)完成了 NSA(非獨(dú)立部署) 5G NR相關(guān)技術(shù)規(guī)范,主要針對(duì)增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶場(chǎng)景。所謂NSA,就是4G基站和5G基站共同沿用4G核心網(wǎng),控制面信令走4G通道,即以雙連接的方式在現(xiàn)有4G LTE網(wǎng)絡(luò)上新增5G NR(新無(wú)線)。



這就意味著5G基站(gNB)與現(xiàn)有的4G基站(eNB)共站部署,提供重疊覆蓋。當(dāng)然,也可通過(guò)“拉遠(yuǎn)”的方式提供非重疊覆蓋,將5G NR用于解決室內(nèi)或熱點(diǎn)覆蓋。


不管怎樣,都是依靠現(xiàn)有的4G基站為“主站”來(lái)進(jìn)行部署。


第一個(gè)5G標(biāo)準(zhǔn)也完成了5G NR的物理層規(guī)范,新增的5G NR物理層技術(shù)與LTE并不相同,比如定義了新的波形f-OFDM、靈活的幀結(jié)構(gòu)、更高階的調(diào)制技術(shù)、采用LDPC碼和Polar碼信道編碼等。


不同的物理層技術(shù)會(huì)在現(xiàn)有4G站點(diǎn)上新增5G 基站主設(shè)備嗎?


我們估計(jì),由于這些技術(shù)部分由基帶單元(DU)來(lái)處理,或者獨(dú)立于RF硬件來(lái)處理,因此,或?qū)⒃诂F(xiàn)有的基帶單元上新增或更換硬件,以及通過(guò)軟件升級(jí)的方式升級(jí)到5G系統(tǒng)。


剩下的就主要是在鐵塔上新增RRU和天線,由于5G NR采用Massive MIMO技術(shù),有源天線一體化、RRU集成化,讓5G部署更加方便。



不過(guò),Massive MIMO天線將多個(gè)天線單元、功放、鎖相環(huán)、低噪聲放大器和濾波器等擠壓在一定的空間里,還要考慮功耗、散熱和小型化、美觀化等,部署成本并不低,其價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)目前的4G LTE 4通道或8通道天線。



當(dāng)然,相信未來(lái)隨著Massive MIMO規(guī)模商用,成本會(huì)進(jìn)一步降低。


光模塊廠家笑了


由于速率提升,5G部署需對(duì)光傳送網(wǎng)進(jìn)行升級(jí)。


相對(duì)于4G LTE接入網(wǎng)的BBU和RRU兩級(jí)構(gòu)架,5G RAN將演進(jìn)為CU、DU 和 AAU三級(jí)結(jié)構(gòu)。



CU:原BBU的非實(shí)時(shí)部分將分割出來(lái),重新定義為CU(Centralized Unit,集中單元),負(fù)責(zé)處理非實(shí)時(shí)協(xié)議和服務(wù)。


AAU:BBU的部分物理層處理功能與原RRU合并為AAU (Active Antenna Unit,有源天線處理單元)。


DU:BBU的剩余功能重新定義為DU(Distribute Unit,分布單元),負(fù)責(zé)處理物理層協(xié)議和實(shí)時(shí)服務(wù)。


這樣,RAN分離后,承載網(wǎng)也就分成了三個(gè)部分:前傳、中傳和回傳。



前傳(Fronthaul):AAU和DU之間。


中傳(Middlehaul):DU和CU之間。


回傳(Backhaul):CU 以上。


估計(jì)早期5G部署與4G類似,只有前傳和回傳,如上圖(b)。


對(duì)于前傳部分,光模塊連接DU和AAU,5G更寬的頻率帶寬和Massive MIMO技術(shù),意味著CPRI接口傳輸速率更高,目前4G基站設(shè)備的6G/10G光模塊無(wú)法滿足需求,將升級(jí)到25G/40G/100G,比如,現(xiàn)階段的4G Massive MIMO,根據(jù)不同廠家的產(chǎn)品,或者采用100G,或者2個(gè)40G,或者4個(gè)25G光模塊。


考慮早期的5G部署可能采用3.5GHz中頻段,由于3.5GHz頻段更高,單站覆蓋范圍更小,估計(jì)要達(dá)到與4G相當(dāng)?shù)母采w規(guī)模,需要的5G基站數(shù)量至少是4G的1.5-2倍。據(jù)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),在5G接入網(wǎng)中,85%是前傳光模塊,15%是回傳光模塊。因此,5G部署對(duì)基站前傳光模塊的需求上,或?qū)⒊霈F(xiàn)價(jià)量齊升的現(xiàn)象。


回傳也將升級(jí)。參考中國(guó)電信發(fā)布的《5G時(shí)代光傳送網(wǎng)技術(shù)白皮書》,下表為典型的5G單個(gè)S111基站的帶寬需求估算:

以一個(gè)大型城域網(wǎng)為例,5G基站數(shù)量12000個(gè),帶寬收斂比取 6:1。核心層的帶寬需求在初期就將超 6T,成熟期將超過(guò)17T。因此,在5G傳送承載網(wǎng)的接入、匯聚層需要引入 25G /50G速率接口,而核心層則需要引入100G及以上速率的接口。


 手機(jī)更新速度總是很快


終端是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的重要組成部分,只有終端產(chǎn)業(yè)鏈成熟才能推動(dòng)5G發(fā)展。


首先,第一個(gè)5G NR標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布,意味著手機(jī)芯片廠家也可根據(jù)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)芯片,但由于LTE和5G NR的底層技術(shù)并不相同,需要新增5G芯片,手機(jī)才能支持5G,也就是說(shuō),用戶需要換手機(jī),同時(shí),由于采用LTE與5G NR雙連接的方式,手機(jī)還得同時(shí)理解LTE 和 5G NR的信令。


其次,對(duì)于5G終端,需要提升發(fā)射功率,以提升上行覆蓋。


在基站側(cè)可以更靈活的增大發(fā)射功率(120W),基站覆蓋范圍的短板主要在上行覆蓋(手機(jī)對(duì)基站),為了盡可能補(bǔ)齊短板,手機(jī)終端的發(fā)射功率可能會(huì)提高一倍,達(dá)到26dBm。


此外,為了更好的支持Massive MIMO技術(shù),終端將支持4或8接收天線、支持上行波束賦形等,以增強(qiáng)上行單用戶速率和覆蓋。


之前媒體報(bào)道稱,華為和高通均宣布將于2019年推出5G芯片,并同步推出5G商用手機(jī)。


就在昨天,外媒報(bào)道稱,蘋果也在跟進(jìn)了,正準(zhǔn)備打造第一款支持5G的iPhone原型設(shè)計(jì)。如果真是這樣,看來(lái)蘋果在5G上也急了,因?yàn)槊恳豢钚耰Phone總是不支持最新的基帶芯片,他們總是慢一拍,似乎要等到市場(chǎng)熟透了再殺入。


如果蘋果、華為、三星等廠家均在2019年推出支持5G的手機(jī),大概算一下,估計(jì)到2020年,全球7.5億的5G用戶就有zhi'wang。


手機(jī)更新速度總是很快,相對(duì)來(lái)說(shuō),部署5G網(wǎng)絡(luò)總是一個(gè)緩慢的過(guò)程。不過(guò),它已經(jīng)來(lái)了,當(dāng)我們正在討論LTE-A時(shí),5G已經(jīng)跨了一大步,向我們走來(lái)。

編 輯:章芳
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