雖然5G的增長振奮人心,但也確實帶來了獨特的挑戰。
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9月18日,在2021世界計算大會合作專場:新型基建與開放合作上,康普公司亞太區移動解決方案高階技術總監Amar Mandhyan在影片演講中分享對宏蜂窩基站的發展情況,以及由此帶來的挑戰和應對策略的看法。
5G的普及速度遠遠高於4G,到2021年第一季度末,5G已達到近3億使用者,僅用時6個季度。而4G歷時18個季度才達到3億使用者。這一指數級增長將持續下去,預計到2026年全球5G資料流量將超過4G。
然而Amar Mandhyan表示,雖然5G的這一增長振奮人心,但也確實帶來了自己獨特的挑戰。許多5G網路必須與2G、3G、4G等底層舊技術共存於同一基站上,以提供比現有部署多10倍的容量。此外,與4G相比,5G通常部署在非常高的頻段上,例如C頻段或毫米波。這些頻段的傳播損耗和穿透損耗很大。因此,5G在更高的頻段需要有非常高的覆蓋密度,並且需要具有高可用性,只有在每個蜂窩基站的高頻寬和高蜂窩基站密度上進行部署,才能實現這一點。這給升級現有基站和網路基礎設施以支援這一增長勢頭,帶來了獨特的挑戰。
與前幾代不同的是,5G最終將在所有低於1GHz的舊頻段和中間頻段,以及許多新頻段中推出。例如C頻段和高達95 GHz的毫米波頻譜。初期5G部署可能會在新頻段中進行,而剩餘的舊頻段將隨著時間的推移進行改造,這意味著宏蜂窩基站規劃必須從基站基礎設施的角度,以及基站射頻規劃的角度考慮5G部署的需求,同時牢記所有這些不同型別的多樣化頻段。
在現有基站的更高頻段上部署5G可能是起點,但完整的基線覆蓋可能需要在基站中進行更多填充。透過在基站中進行宏型別層上的填充,或透過小基站部署皆可在基站本身,運營商必須考慮適合每個特定網路和每個特定基站的不同射頻配置。例如,選擇可以是一些配置組合像MIMO、2T2R、4T4R波束賦形或雙波束,甚至大規模MIMO。運營商將需要能夠從效能空間、電力和成本角度,最佳化實現這些配置的解決方案。
此外,Amar Mandhyan表示,5G 的基站電力需求也是一個挑戰。普通站點在升級到4G 時,耗電量大約增加50%。5G升級預計將需要更高電量大約增加65% 到70%,這一巨大的額外電力需求可能會帶來種種限制。例如增加現有交流電源的容量、增加基站的電池容量、為所有舊頻段和5G網路保留備份時間。在這種情況下,支援長輸電線,也變得非常困難,因為在耗電量很高的情況下,流入輸電線的電流也會大量增加,從而導致非常高的傳輸損耗。
升級還導致此類基站運營商的電費大幅攀升,即使建立了基礎設施來支援電力,每月支援此類電力所需的運營成本也會成為運營商的巨大負擔。還有大量5G小基站的電力需求、邊緣資料中心的電力需求等等。
Amar Mandhyan表示,提供5G網路所需的覆蓋和容量提升,在許多情況下,4T4R也可以是實用的解決方案。例如,需要在基站中進行填充以提高覆蓋範圍時,甚至某些農村型別的基站,為了支援高容量基站緊張的空間需求。現在提供了支援所有舊頻段和技術以及 5G 的天線解決方案,這些解決方案採用各種不同的組合和技術,可適用於任何型別的網路。甚至適用於任何獨特型別的基站。這些解決方案可以將用於低頻段的2T2R MIMO或4T4R MIMO與用於中間頻段的雙波束和用於TDD頻段的波束賦形天線以及5G全部併入一個盒子。
Amar Mandhyan舉例說,許多舊無線電位於塔頂部分,安裝在天線附近,支援舊頻段和新的5G有源無線電。從無線電到天線的多條跨接電纜,可更換為天線上的集束接頭,每個集束接頭可以將四個或五個連線電纜,替換為一根物理電纜,這減少了連線中的連線次數,以及天線和塔上的空間需求。從塔底基帶到塔頂無線電所需的大量光纖電纜,可透過替換成可支援直流電源的混合電纜而進一步簡化,並透過進一步減少要鋪設的電纜數量來滿足前傳要求,塔頂的分線盒可以使用即插即用機制,將各個電纜與每個無線分開。這是一種巧妙的模組化方法,適用於運營商努力支援多個頻段和技術,且必須不斷升級的基站。
Amar Mandhyan總結說,運營商面臨的挑戰是讓雜亂無章的塔部署變得井然有序,這樣他們不僅能夠簡化部署,還能滿足未來引入的不斷變化的新要求。具有前瞻性的技術創新,例如回傳、天線電源解決方案和基站基礎設施,將配合5G和未來技術所需的大規模網路密集化。
編輯:崔亮亮
指導:新文
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