1、行業(yè)背景
2020年是5G發(fā)展的關(guān)鍵年份，是收尾“十三五”,啟航“十四五”的重要一年。中央政治局會(huì)議、國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議、中央政治局常務(wù)會(huì)等會(huì)議和相關(guān)文件多次強(qiáng)調(diào)“加快5G商用步伐”，充分體現(xiàn)了5G基建對(duì)于拉動(dòng)新基建和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要性和緊迫性。2020年3月，工業(yè)和信息化部發(fā)布《關(guān)于推動(dòng)5G加快發(fā)展的通知》，提出加快5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進(jìn)度，支持加大基站站址資源，加強(qiáng)電力和頻率保障，推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)共享和異網(wǎng)漫游，切實(shí)保障5G建設(shè)的順利進(jìn)行。截至3月份，已有超過(guò)20個(gè)省市發(fā)布5G相關(guān)政策。
作為直屬于國(guó)務(wù)院國(guó)資委的中央企業(yè)，又是中國(guó)通信技術(shù)和信息技術(shù)的一流解決方案提供商，中國(guó)信息通信科技集團(tuán)有限公司（簡(jiǎn)稱“中國(guó)信科集團(tuán)”）積極參與并推動(dòng)中國(guó)5G的發(fā)展。集團(tuán)具備強(qiáng)大的軟硬件開(kāi)發(fā)能力，擁有4G、5G、云計(jì)算等信息技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)品能力。在5G產(chǎn)品方面，形成宏基站、分布式皮基站和擴(kuò)展型皮基站等全產(chǎn)品覆蓋，為運(yùn)營(yíng)商不同價(jià)值的應(yīng)用需求提供不同的解決方案。
中信科移動(dòng)公司作為中信科集團(tuán)子公司，承擔(dān)了集團(tuán)無(wú)線通信的重要職能，中信科移動(dòng)公司的使命是致力于提供最佳的無(wú)線通信與信息解決方案和綜合服務(wù)，為客戶創(chuàng)造最大價(jià)值。2G時(shí)代，公司成為國(guó)內(nèi)室內(nèi)覆蓋的首創(chuàng)者。3G時(shí)代，通過(guò)數(shù)以萬(wàn)計(jì)的網(wǎng)優(yōu)覆蓋精品工程，成為無(wú)線網(wǎng)優(yōu)的領(lǐng)軍者，4G時(shí)代，轉(zhuǎn)型為無(wú)線通信綜合解決方案提供商，5G時(shí)代積極布局5G小基站，為運(yùn)營(yíng)商提供高性能、低成本的室內(nèi)覆蓋解決方案。
5G所擁有的高速率、大連接、低時(shí)延的三大特性，將會(huì)使得5G業(yè)務(wù)大多發(fā)生在室內(nèi)。隨著2020年運(yùn)營(yíng)商室內(nèi)外基站建設(shè)的加速，預(yù)測(cè)5G將有超過(guò)80%的流量會(huì)發(fā)生在室內(nèi)。未來(lái)豐富的室內(nèi)應(yīng)用將主要分為兩類場(chǎng)景：一個(gè)是傳統(tǒng)公網(wǎng)覆蓋業(yè)務(wù)，如4K/8K超高清視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）等，這些技術(shù)將廣泛應(yīng)用于大型賽事直播、游戲、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療等領(lǐng)域。一個(gè)是“公網(wǎng)專用”的室內(nèi)覆蓋業(yè)務(wù)，如絕大多數(shù)的5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景，智慧軌道交通，智能制造等。同時(shí)，5G還將廣泛的應(yīng)用于智能園區(qū)，智慧城市和智慧能源等室內(nèi)外覆蓋兼顧的應(yīng)用場(chǎng)景�？梢哉f(shuō)，5G是一個(gè)室內(nèi)覆蓋為王的時(shí)代。
（1）數(shù)字化和智能化室內(nèi)覆蓋
相比4G室內(nèi)覆蓋，5G室內(nèi)覆蓋具備更全面的數(shù)字化管理和智能化運(yùn)維的特點(diǎn)。隨著5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和2/3G的逐步清頻退網(wǎng)，中國(guó)室內(nèi)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將具備“4/5G網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)期共存，NSA與SA網(wǎng)絡(luò)中期共存”的特點(diǎn)。
由于2/3G清頻退網(wǎng)以及終端轉(zhuǎn)向5G SA網(wǎng)絡(luò)還需要一個(gè)相對(duì)長(zhǎng)期的過(guò)程，在1~2年內(nèi)，室內(nèi)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性必然會(huì)給無(wú)線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維帶來(lái)困難。同時(shí)，5G基于網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)，進(jìn)一步為行業(yè)客戶提供了確定性網(wǎng)絡(luò)和基于服務(wù)等級(jí)的網(wǎng)絡(luò)，以滿足不同行業(yè)應(yīng)用碎片化的特點(diǎn)，但是單純依賴高能耗的宏基站是無(wú)法完成服務(wù)性網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)。低能耗、靈活的網(wǎng)絡(luò)切片管理以及不同服務(wù)等級(jí)網(wǎng)絡(luò)之間的隔離和安全是5G室內(nèi)覆蓋需要面臨的挑戰(zhàn)。5G小基站具備安裝靈活，能耗低、標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)放接口等特點(diǎn)，是室內(nèi)覆蓋的首選。而小基站統(tǒng)一網(wǎng)管、人工智能的引入和數(shù)字化運(yùn)維管理工具將是未來(lái)小基站發(fā)展的三大趨勢(shì)。
（2）高性能和低成本的全套行業(yè)解決方案
5G賦能萬(wàn)千行業(yè)，中信科移動(dòng)公司的5G擴(kuò)展型小基站系統(tǒng)具備“開(kāi)放式接口，全套安全的行業(yè)解決方案、低成本和高性能”四大特點(diǎn)。中信科移動(dòng)公司5G小基站北向業(yè)務(wù)接口滿足3GPP標(biāo)準(zhǔn)定義，管理接口滿足運(yùn)營(yíng)商統(tǒng)一網(wǎng)管標(biāo)準(zhǔn)接口，具備可開(kāi)放管理特性。同時(shí)，依托中信科集團(tuán)優(yōu)勢(shì)，可自主提供5G行業(yè)核心網(wǎng)、5G MEC、基于切片網(wǎng)絡(luò)的分組光傳輸系統(tǒng)、5G小基站系統(tǒng)和5G CPE等各種工業(yè)終端，由自主研發(fā)產(chǎn)品構(gòu)建的室內(nèi)覆蓋網(wǎng)絡(luò)可以最大限度地保障系統(tǒng)的安全性、可維護(hù)性和靈活可控的端到端網(wǎng)絡(luò)切片管理。同時(shí)，基于高性能低功耗的5G小基站解決方案，可充分實(shí)現(xiàn)低成本和高性能的平衡。
5G作為新基建第一項(xiàng)目，隨著進(jìn)一步基礎(chǔ)型建設(shè)開(kāi)展，“5G+”將深入到千行百業(yè)。中信科移動(dòng)公司的5G小基站系統(tǒng)不僅僅能完成高性能的室內(nèi)覆蓋，同時(shí)還將開(kāi)放的能力提供給云端，中信科移動(dòng)公司的5G小基站系統(tǒng)除了與中信科集團(tuán)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“楚天云”系統(tǒng)結(jié)合，同時(shí)也和眾多云系統(tǒng)進(jìn)行連接，在“智慧園區(qū)”、“智慧工廠”等項(xiàng)目中充分體現(xiàn)了“云網(wǎng)結(jié)合”的特性，極大降低了行業(yè)客戶的建設(shè)維護(hù)成本。
2、5G小站解決方案
5G擴(kuò)展型小基站是一種采用數(shù)字化技術(shù)，通過(guò)光纖承載無(wú)線信號(hào)傳輸和分布的微功率的室內(nèi)覆蓋方案實(shí)現(xiàn)低成本和低功耗的5G蜂窩技術(shù)產(chǎn)品。固網(wǎng)寬帶接入到移動(dòng)核心網(wǎng)，為用戶提供包括傳統(tǒng)蜂窩移動(dòng)通信基礎(chǔ)業(yè)務(wù)在內(nèi)的固定移動(dòng)融合業(yè)務(wù)。
5G擴(kuò)展型小基站主要由基帶單元BBU、遠(yuǎn)端匯聚單元HUB和無(wú)線射頻單元RU三部分組成，其中遠(yuǎn)端單元設(shè)備先通過(guò)星形級(jí)聯(lián)的方式與擴(kuò)展單元設(shè)備連接，擴(kuò)展單元設(shè)備再通過(guò)星鏈混合級(jí)聯(lián)的方式與主機(jī)單元設(shè)備相連，主機(jī)單元設(shè)備再與核心網(wǎng)連接。擴(kuò)展型小基站主要用于室內(nèi)中低容量場(chǎng)景，滿足不同室內(nèi)場(chǎng)景的差異化需求，并輔以柔性化容量設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)真正的按需部署，是5G數(shù)字化室分覆蓋優(yōu)選方案。
系統(tǒng)組網(wǎng)方面，BBU可以星型鏈接4臺(tái)HUB，一個(gè)HUB可以支持?jǐn)U展8個(gè)RU，在HUB滿足鏈型級(jí)聯(lián)的情況下，最小系統(tǒng)可以滿足64端RU的無(wú)線覆蓋。
系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)方面，HUB和RU采用業(yè)界先進(jìn)的SOC芯片，傳輸接口業(yè)界先進(jìn)的萬(wàn)兆PHY，通過(guò)RJ45和HUB進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，RU采用業(yè)界領(lǐng)先的4通道的高集成收發(fā)器，實(shí)現(xiàn)ARM和FPGA的高集成度，RX最大支持帶寬200M,TX最大支持帶寬600M，可以同時(shí)支持4T4R 5G系統(tǒng)或者5G+4G雙模系統(tǒng)。
系統(tǒng)能耗優(yōu)化方面，利用了氮化鎵自有的高功率、大寬帶優(yōu)勢(shì)，取代LDMOS功放管，同時(shí)結(jié)合數(shù)字預(yù)失真技術(shù)降低了產(chǎn)品的功耗，整體效率可以提高15%以上。
系統(tǒng)覆蓋方面，RU支持的多種功率等級(jí)產(chǎn)品，2TR和4TR系統(tǒng)均支持250mW和500mW兩種產(chǎn)品的規(guī)格，單小區(qū)可以支持800個(gè)激活態(tài)用戶，4TR的業(yè)務(wù)峰值速率可以滿足1.5Gbps，2TR的業(yè)務(wù)峰值速率可以滿足750Mbp。
3、產(chǎn)品應(yīng)用
（1）基于5G小站的辦公樓室分覆蓋建設(shè)
中信科移動(dòng)公司的5G小站系統(tǒng)設(shè)備在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)、平臺(tái)、端到端業(yè)務(wù)的驗(yàn)證，保證滿足吞吐量、時(shí)延的指標(biāo)要求及關(guān)鍵功能符合5G的覆蓋的技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)要求。同時(shí)在連續(xù)覆蓋的小規(guī)模外場(chǎng)組網(wǎng)測(cè)試環(huán)境下，驗(yàn)證移動(dòng)性切換及業(yè)務(wù)速率等空口性能指標(biāo)。
2020年7月中信科移動(dòng)聯(lián)合重慶電信在重慶完成了基于中信科移動(dòng)5G小基站 (2TR，500mW) 辦公樓宇室內(nèi)分布的覆蓋方案驗(yàn)證，中信科移動(dòng)5G小基站成功接入商用核心網(wǎng)，完成了上下行峰值流量測(cè)試。100M帶寬情況下，在信號(hào)較好的區(qū)域用戶平均下行速率717Mbps，峰值速率719Mbps，上行平均速率260Mbps，峰值速率285Mbps。
系統(tǒng)設(shè)備在完成實(shí)驗(yàn)段測(cè)試后，進(jìn)行系統(tǒng)工程應(yīng)用定型，為后續(xù)開(kāi)展產(chǎn)品的示范工程建設(shè)奠定了工程基礎(chǔ)。
（2）基于5G小站平臺(tái)的5G智慧工廠建設(shè)
2019年4月，中國(guó)移動(dòng)湖北公司聯(lián)合中國(guó)信科集團(tuán)公司在武漢正式啟動(dòng)了國(guó)內(nèi)首個(gè)“5G智慧工廠”項(xiàng)目成立了“5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”聯(lián)合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，央視新聞聯(lián)播等主流媒體進(jìn)行了報(bào)道。通過(guò)引入基于5G的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的“5G無(wú)線+5G邊緣計(jì)算+移動(dòng)云平臺(tái)”組網(wǎng)模式，目前已上線的中信科移動(dòng)生產(chǎn)管理中心、產(chǎn)品交付、高清視頻等一系列具體應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信、設(shè)備數(shù)據(jù)上云、橫向多工廠協(xié)同、縱向供應(yīng)鏈互聯(lián)，打造設(shè)備全生命周期在線管理、運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)監(jiān)控與決策、訂單全程追溯的透明交付，基于5G的工業(yè)控制互操作在工廠智慧化管理中成為可能，生產(chǎn)效率較改造前提升30%以上。當(dāng)天同時(shí)啟動(dòng)的5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，將借助信息化技術(shù)打通企業(yè)各流程，合力深入開(kāi)展5G應(yīng)用落地和示范，積極打造工業(yè)“智能+”特色，進(jìn)一步擴(kuò)大5G無(wú)線在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的影響力和輻射能力。
4、總結(jié)
5G商用網(wǎng)絡(luò)2020已正式開(kāi)啟，宏基站建設(shè)已在緊鑼密鼓的進(jìn)行中，相比宏站來(lái)說(shuō)，小基站的部署靈活、建造簡(jiǎn)單，成本低、效率高，小基站不僅可以用于增強(qiáng)室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力，還可以為滿足垂直行業(yè)的業(yè)務(wù)需求，提供更好的服務(wù)。
在5G時(shí)代，業(yè)務(wù)場(chǎng)景將更多地從室外轉(zhuǎn)向室內(nèi)，室內(nèi)有賴于小基站的增強(qiáng)覆蓋，實(shí)現(xiàn)熱點(diǎn)吸熱和補(bǔ)盲作用的小基站即將大展身手，小基站即將迎來(lái)發(fā)展機(jī)遇。5G小基站的三級(jí)架構(gòu)設(shè)計(jì)方案，滿足5G新時(shí)代網(wǎng)絡(luò)和工程的需求，可以為用戶、行業(yè)帶來(lái)更高性價(jià)比的5G覆蓋解決方案和高質(zhì)量的業(yè)務(wù)體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)5G的快速發(fā)展。
