第一個5G標準將如何影響網絡部署?我們今天來簡單探討一下這個話題。

第一個5G標準完成了 NSA(非獨立部署) 5G NR相關技術規范,主要針對增強型移動寬帶場景。所謂NSA,就是4G基站和5G基站共同沿用4G核心網,控制面信令走4G通道,即以雙連接的方式在現有4G LTE網絡上新增5G NR(新無線)。">

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第一個5G標準對網絡部署有啥影響?

2017年12月27日 08:26  網優雇傭軍  

幾天前,我們迎來了第一個全球5G標準,5G夢想終于照進現實,整個通信業一片歡騰。


第一個5G標準將如何影響網絡部署?我們今天來簡單探討一下這個話題。


基站部署更容易


第一個5G標準完成了 NSA(非獨立部署) 5G NR相關技術規范,主要針對增強型移動寬帶場景。所謂NSA,就是4G基站和5G基站共同沿用4G核心網,控制面信令走4G通道,即以雙連接的方式在現有4G LTE網絡上新增5G NR(新無線)。



這就意味著5G基站(gNB)與現有的4G基站(eNB)共站部署,提供重疊覆蓋。當然,也可通過“拉遠”的方式提供非重疊覆蓋,將5G NR用于解決室內或熱點覆蓋。


不管怎樣,都是依靠現有的4G基站為“主站”來進行部署。


第一個5G標準也完成了5G NR的物理層規范,新增的5G NR物理層技術與LTE并不相同,比如定義了新的波形f-OFDM、靈活的幀結構、更高階的調制技術、采用LDPC碼和Polar碼信道編碼等。


不同的物理層技術會在現有4G站點上新增5G 基站主設備嗎?


我們估計,由于這些技術部分由基帶單元(DU)來處理,或者獨立于RF硬件來處理,因此,或將在現有的基帶單元上新增或更換硬件,以及通過軟件升級的方式升級到5G系統。


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,有源天線一體化、RRU集成化,讓5G部署更加方便。



不過,Massive MIMO天線將多個天線單元、功放、鎖相環、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,其價格遠遠超過目前的4G LTE 4通道或8通道天線。



當然,相信未來隨著Massive MIMO規模商用,成本會進一步降低。


光模塊廠家笑了


由于速率提升,5G部署需對光傳送網進行升級。


相對于4G LTE接入網的BBU和RRU兩級構架,5G RAN將演進為CU、DU 和 AAU三級結構。



CU:原BBU的非實時部分將分割出來,重新定義為CU(Centralized Unit,集中單元),負責處理非實時協議和服務。


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),負責處理物理層協議和實時服務。


這樣,RAN分離后,承載網也就分成了三個部分: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。


估計早期5G部署與4G類似,只有前傳和回傳,如上圖(b)。


對于前傳部分,光模塊連接DU和AAU,5G更寬的頻率帶寬和Massive MIMO技術,意味著CPRI接口傳輸速率更高,目前4G基站設備的6G/10G光模塊無法滿足需求,將升級到25G/40G/100G,比如,現階段的4G Massive MIMO,根據不同廠家的產品,或者采用100G,或者2個40G,或者4個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,估計要達到與4G相當的覆蓋規模,需要的5G基站數量至少是4G的1.5-2倍。據機構預測,在5G接入網中,85%是前傳光模塊,15%是回傳光模塊。因此,5G部署對基站前傳光模塊的需求上,或將出現價量齊升的現象。


回傳也將升級。參考中國電信發布的《5G時代光傳送網技術白皮書》,下表為典型的5G單個S111基站的帶寬需求估算:

以一個大型城域網為例,5G基站數量12000個,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17T。因此,在5G傳送承載網的接入、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。


 手機更新速度總是很快


終端是無線網絡中的重要組成部分,只有終端產業鏈成熟才能推動5G發展。


首先,第一個5G NR標準發布,意味著手機芯片廠家也可根據這個標準開發芯片,但由于LTE和5G NR的底層技術并不相同,需要新增5G芯片,手機才能支持5G,也就是說,用戶需要換手機,同時,由于采用LTE與5G NR雙連接的方式,手機還得同時理解LTE 和 5G NR的信令。


其次,對于5G終端,需要提升發射功率,以提升上行覆蓋。


在基站側可以更靈活的增大發射功率(120W),基站覆蓋范圍的短板主要在上行覆蓋(手機對基站),為了盡可能補齊短板,手機終端的發射功率可能會提高一倍,達到26dBm。


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


之前媒體報道稱,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。


就在昨天,外媒報道稱,蘋果也在跟進了,正準備打造第一款支持5G的iPhone原型設計。如果真是這樣,看來蘋果在5G上也急了,因為每一款新iPhone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,大概算一下,估計到2020年,全球7.5億的5G用戶就有zhi'wang。


手機更新速度總是很快,相對來說,部署5G網絡總是一個緩慢的過程。不過,它已經來了,當我們正在討論LTE-A時,5G已經跨了一大步,向我們走來。

編 輯:章芳
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