новини

Майбутнє 5G з точки зору колективного залучення операторів: постійна еволюція багатодіапазонної багатоантенної технології

За даними Міністерства промисловості та інформаційних технологій, на кінець червня цього року було побудовано 961 000 базових станцій 5G, підключено 365 мільйонів мобільних терміналів 5G, що становить понад 80 відсотків від загальної кількості у світі, і більше. понад 10 000 інноваційних прикладних програм 5G у Китаї.

5G у Китаї розвивається швидко, але недостатньо.Нещодавно, щоб побудувати мережу 5G із ширшим і глибшим покриттям, China Telecom і China Unicom спільно придбали 240 000 базових станцій 2.1g 5G, а China Mobile і радіо та телебачення спільно придбали 480 000 базових станцій 700M 5G із загальними інвестиціями 58 мільярд юанів.

Галузь приділяє пильну увагу частці торгів вітчизняних та іноземних виробників, і ми знаходимо тенденцію розвитку 5G завдяки цим двом інтенсивним закупівлям.Оператори звертають увагу не лише на користувальницький досвід, як-от ємність і швидкість мережі 5G, але також звертають увагу на покриття мережі 5G і низьке енергоспоживання.

5G комерційно доступний близько двох років і, як очікується, досягне 1,7 мільйона до кінця цього року, а ще кілька мільйонів базових станцій 5G будуть побудовані в найближчі роки (у Китаї є близько 6 мільйонів базових станцій 4G і більше). 5G в майбутньому).

Тож куди піде 5G із другої половини 2021 року?Як оператори будують 5G?Автор знаходить деякі відповіді, які були проігноровані через попит на колективні закупівлі та найсучаснішу пілотну технологію 5G у різних місцях.

1、if має більше переваг у побудові мережі 5G

З поглибленням комерціалізації 5G і підвищенням рівня проникнення 5G трафік мобільних телефонів стрімко зростає, і люди висуватимуть дедалі вищі вимоги до швидкості та покриття мережі 5G.Дані ITU та інших організацій показують, що до 2025 року кількість користувачів 5G у Китаї DOU зросте з 15 ГБ до 100 ГБ (26 ГБ у всьому світі), а кількість підключень 5G досягне 2,6 мільярда.

Як задовольнити майбутній попит на 5G та ефективно та дешево побудувати високоякісну мережу 5G із широким покриттям, високою швидкістю та хорошим сприйняттям стало актуальною проблемою для операторів на цьому етапі.Що робити перевізникам?

Почнемо з найкритичнішого гурту.У майбутньому діапазони низьких частот, такі як 700M, 800M і 900M, діапазони середніх частот, такі як 1,8G, 2,1g, 2,6G і 3,5g, і діапазони вищих міліметрових хвиль будуть оновлені до 5G.Але потім оператори повинні розглянути, який спектр може краще задовольнити потреби поточних користувачів 5G.

Спочатку подивіться на низьку частоту.Сигнали низькочастотного діапазону мають краще проникнення, переваги в охопленні, низькі витрати на будівництво та обслуговування мережі, а деякі оператори мають багаті ресурси діапазону частот, яких відносно достатньо на початковому етапі побудови мережі.

Оператори, які розгортають 5G у низьких діапазонах частот, також стикаються з проблемами високого рівня перешкод і відносно низької швидкості мережі.Згідно з тестом, швидкість низькосмугового зв’язку 5G лише в 1,8 рази вища, ніж швидкість мережі 4G з таким самим низьким діапазоном, яка все ще знаходиться в діапазоні десятків Мбіт/с.Можна сказати, що це найповільніша мережа 5G і не може задовольнити вимоги користувачів щодо пізнання та досвіду 5G.

Через незрілий кінцевий галузевий ланцюг низькочастотного діапазону на даний момент у світі запущено лише дві комерційні мережі 800M 5G, тоді як комерційні мережі 900M 5G ще не випущено.Тому ще занадто рано відновлювати 5G на 800M/900M.Очікується, що промисловий ланцюг зможе вийти на правильний шлях лише після 2024 року.

І міліметрові хвилі.Оператори розгортають 5G у високочастотній міліметровій хвилі, що може принести користувачам більш високу швидкість передачі даних, але відстань передачі відносно коротка, або ціль наступного етапу будівництва.Це означає, що операторам потрібно будувати більше базових станцій 5G і витрачати більше грошей.Очевидно, що для операторів на сучасному етапі, крім вимог до покриття гарячих точок, інші сценарії не підходять для побудови високочастотного діапазону.

І, нарешті, спектр.Оператори будують 5G у середній смузі, яка може забезпечити більш високу швидкість передачі даних і більшу ємність, ніж нижчий спектр.У порівнянні з широким спектром, це може зменшити кількість будівництва базових станцій і зменшити вартість будівництва мережі операторів.Крім того, ланки промислового ланцюга, такі як термінальний чіп і обладнання базової станції, є більш зрілими.

Тому, на думку автора, в найближчі кілька років оператори все ж зосередяться на будівництві базових станцій 5G в середньому спектрі, доповненому іншими діапазонами частот.Таким чином оператори можуть знайти баланс між широтою покриття, вартістю та потужністю.

Згідно з даними THE GSA, у світі налічується понад 160 комерційних мереж 5G, причому чотири найкращі – це мережі 3,5g (123), мережі 2,1G (21), мережі 2,6G (14) і мережі 700M (13).З термінальної точки зору, кінцева зрілість галузі 3,5g + 2,1g є на 2-3 роки вперед, особливо кінцева зрілість 2,1g наблизилася до 3,5/2,6g.

Зрілі галузі є основою для комерційного успіху 5G.З цієї точки зору, китайські оператори, які будують 5G з мережами 2,1g + 3,5g і 700M+2,6G, матимуть першочергову перевагу в галузі в найближчі роки.

2、FDD 8 t8r

Допоможіть операторам максимізувати значення середньої частоти

На додаток до спектру, кілька антен також є ключовими для задоволення потреб еволюції мереж 5G операторів.Наразі 4T4R (чотири передавальні антени та чотири приймальні антени) та інші технології антен базових станцій, які зазвичай використовуються операторами в мережах 5G FDD, більше не можуть справлятися із викликами, пов’язаними зі зростанням трафіку, простим збільшенням пропускної здатності спектру.

Крім того, із зростанням кількості користувачів 5G операторам доводиться збільшувати кількість базових станцій для підтримки масових з’єднань, що призводить до збільшення власних перешкод між користувачами.Традиційні технології антен 2T2R і 4T4R не підтримують точне наведення на рівні користувача та не можуть досягти точного променя, що призводить до зниження швидкості користувача.

Яка технологія з кількома антенами дозволить операторам досягти широти покриття 5G, враховуючи при цьому такі фактори, як пропускна здатність базової станції та досвід користувача?Як ми знаємо, швидкість передачі бездротової мережі в основному залежить від робочого режиму надсилання та отримання сигналів між базовою станцією мережі та термінальними пристроями, такими як смартфони, тоді як багатоантенна технологія може подвоїти пропускну здатність базової станції (точний промінь на основі мультиантена може контролювати перешкоди).

Таким чином, швидкий розвиток 5G вимагає постійної еволюції від FDD до 8T8R, Massive MIMO та інших багатоантенних технологій.На думку автора, 8T8R буде майбутнім напрямком будівництва мережі 5GFDD для досягнення «і досвіду, і покриття» з наступних причин.

По-перше, зі стандартної точки зору, 3GPP було вдосконалено в кожній версії протоколу з повним урахуванням термінальних кількох антен.Версія R17 зменшить складність терміналу та перевірить стан каналу терміналу за допомогою фазової інформації між смугами висхідного та низхідного потоків базової станції.Версія R18 також додасть високоточне кодування.

Запровадження цих стандартів вимагає, щоб принаймні базові станції 5G FDD мали антенну технологію 8T8R.У той же час протоколи R15 і R16 для ери 5G значно покращили свою продуктивність і підтримку широкосмугового 2,1g 2CC CA.Протоколи R17 і R18 також сприятимуть подальшій еволюції FDD Massive MIMO.

По-друге, з точки зору терміналу, 4R (чотири приймальні антени) смартфонів та інших терміналів може вивільнити ємність базової станції 8T8R 2,1 г, і 4R стає стандартною конфігурацією мобільних телефонів 5G, які можуть співпрацювати з мережі, щоб максимізувати цінність кількох антен.

У майбутньому, термінали 6R/8R були викладені в промисловості, і поточна технологія була реалізована: технологія макета з 6 антен була реалізована у всій машині терміналу, а основний стек протоколів базової смуги 8R підтримувався в процесор основної смуги терміналу.

Відповідний білий документ China Telecom і China Unicom розглядає 5G 2.1g 4R як обов’язковий мобільний телефон, вимагаючи від усіх мобільних телефонів 5G FDD на китайському ринку підтримки Sub3GHz 4R.

З точки зору виробників терміналів, основні мобільні телефони середнього та високого класу підтримували 5G FDD середньої частоти 1,8/2,1g 4R, а майбутні основні мобільні телефони 5G FDD підтримуватимуть Sub 3GHz 4R, який буде стандартним.

Водночас, головною перевагою FDD 5G є можливість висхідного зв’язку.Згідно з результатами тесту, піковий досвід висхідної лінії зв’язку для терміналів 2T із широкою смугою пропускання 2,1 g (2 передавальні антени) перевищив показник терміналів 3,5 g.Можна передбачити, що внаслідок конкуренції на ринку терміналів і попиту операторів у майбутньому все більше мобільних телефонів високого класу підтримуватимуть висхідну лінію зв’язку 2T у діапазоні 2,1g.

По-третє, з точки зору досвіду, від 60% до 70% поточного попиту на мобільний потік надходить із приміщень, але важка цементна стіна всередині стане найбільшою перешкодою для зовнішньої станції Acer для досягнення покриття в приміщенні.

Технологія антени 2,1 г 8T8R має сильну проникаючу здатність і може досягти покриття всередині неглибоких житлових будинків.Він підходить для послуг із низькою затримкою та дає операторам більше переваг у майбутній конкуренції.Крім того, порівняно з традиційною коміркою 4T4R, ємність комірки 8T8R збільшена на 70%, а покриття збільшено більш ніж на 4 дБ.

Нарешті, з точки зору витрат на експлуатацію та обслуговування, з одного боку, технологія антени 8T8R є найкращим вибором як для міського покриття висхідної лінії зв’язку, так і для покриття низхідної лінії зв’язку в сільській місцевості, оскільки вона має перевагу ітерації та не потребує заміни протягом 10 років. після того, як оператор інвестує.

З іншого боку, технологія антени 2,1 г 8T8R може заощадити 30%-40% кількості сайтів у порівнянні з побудовою мережі 4T4R, і за оцінками TCO може заощадити понад 30% за 7 років.Для операторів скорочення кількості станцій 5G означає, що мережа може досягти меншого споживання енергії в майбутньому, що також відповідає меті Китаю щодо «подвійного вуглецю».

Варто зазначити, що ресурси поточної базової станції 5G обмежені, і кожен оператор має лише один або два полюси в кожному секторі.Антени, що підтримують технологію антени 8T8R, можна інтегрувати в антени 3G і 4G живої мережі, що значно спрощує сайт і економить оренду сайту.

3、FDD 8T8R – це не теорія

Оператори пілотували його в кількох місцях

Багатоантенна технологія FDD 8T8R була комерційно розгорнута більш ніж 30 операторами по всьому світу.У Китаї багато місцевих операторів також завершили комерційну перевірку 8T8R і досягли хороших результатів.

У червні цього року Xiamen Telecom і Huawei завершили відкриття першого в світі спільного інноваційного сайту 4/5G з подвійним режимом 2.1g 8T8R.Під час тестування було виявлено, що глибина покриття 5G 2,1g 8T8R покращена більш ніж на 4 дБ, а пропускна здатність низхідної лінії збільшена більш ніж на 50% порівняно з традиційним 4T4R.

У липні цього року Науково-дослідний інститут China Unicom і Guangzhou Unicom об’єдналися з Huawei, щоб завершити перевірку першого сайту China Unicom Group 5G FDD 8T8R на околицях біологічного острова Гуанчжоу.Базуючись на смузі пропускання FDD 2.1g 40 МГц, вимірювання поля 8T8R покращує покриття на 5 дБ і ємність комірки до 70% порівняно з традиційною коміркою 4T4R.