Notícies

El futur del 5G des de la perspectiva de l'adquisició col·lectiva dels operadors: l'evolució contínua de la tecnologia multi-antena de tota banda

Segons el Ministeri d'Indústria i Tecnologia de la Informació, a finals de juny d'aquest any, s'havien construït 961.000 estacions base 5G, 365 milions de terminals de telefonia mòbil 5G connectats, que representaven més del 80% del total mundial, i hi havia més més de 10.000 casos d'innovació d'aplicacions 5G a la Xina.

El desenvolupament 5G de la Xina és ràpid, però no suficient.Recentment, per tal de construir una xarxa 5G amb una cobertura més àmplia i profunda, China Telecom i China Unicom van adquirir conjuntament 240.000 estacions base 2.1g 5G, i China Mobile i ràdio i televisió van adquirir conjuntament 480.000 estacions base 5G 700M, amb una inversió total de 58 mil milions de iuans.

La indústria presta molta atenció a la quota de licitació dels fabricants nacionals i estrangers, i trobem la tendència de desenvolupament del 5G a partir d'aquestes dues compres intensives.Els operadors no només presten atenció a l'experiència de l'usuari, com ara la capacitat i la velocitat de la xarxa 5G, sinó que també presten atenció a la cobertura de la xarxa 5G i al baix consum d'energia.

El 5G està disponible comercialment durant uns dos anys i s'espera que arribi als 1,7 milions a finals d'aquest any, amb diversos milions més d'estacions base 5G que es construiran en els propers anys (hi ha uns 6 milions d'estacions base 4G a la Xina i més). 5G per venir).

Llavors, on anirà el 5G a partir de la segona meitat del 2021?Com creen els operadors 5G?L'autor troba algunes respostes que s'han ignorat de la demanda de contractació col·lectiva i del pilot de tecnologia 5G més avantguardista en diversos llocs.

1, si té més avantatges en la construcció de la xarxa 5G

Amb l'aprofundiment de la comercialització de 5G i la millora de la taxa de penetració de 5G, el trànsit de telèfons mòbils augmenta de manera explosiva i les persones tindran requisits cada cop més alts sobre la velocitat i la cobertura de la xarxa 5G.Les dades de l'ITU i d'altres organitzacions mostren que el 2025, el DOU de l'usuari 5G de la Xina passarà de 15 GB a 100 GB (26 GB a tot el món) i el nombre de connexions 5G arribarà als 2.600 milions.

Com satisfer la demanda futura de 5G i construir de manera eficient i econòmica una xarxa 5G d'alta qualitat amb àmplia cobertura, velocitat ràpida i bona percepció s'ha convertit en un problema urgent per als operadors en aquesta etapa.Què han de fer els transportistes?

Comencem per la banda més crítica.En el futur, les bandes de baixa freqüència com ara 700M, 800M i 900M, bandes de freqüència mitjana com 1.8G, 2.1g, 2.6G i 3.5g, i les bandes d'ones mil·límetres superiors s'actualitzaran a 5G.Però a continuació, els operadors han de considerar quin espectre pot satisfer millor les necessitats dels usuaris actuals de 5G.

Primer mira la baixa freqüència.Els senyals de banda de baixa freqüència tenen una millor penetració, avantatges en la cobertura, baixos costos de construcció i manteniment de la xarxa, i alguns operadors són rics en recursos de banda de freqüència, que són relativament suficients en la fase inicial de construcció de la xarxa.

Els operadors que implementen 5G en bandes de baixa freqüència també s'enfronten a problemes d'alta interferència i velocitats de xarxa relativament lentes.Segons la prova, la velocitat del 5G de banda baixa és només 1,8 vegades més ràpida que la de la xarxa 4G amb la mateixa banda baixa, que encara es troba en el rang de desenes de Mbps.Es pot dir que és la xarxa 5G més lenta i que no pot satisfer les demandes dels usuaris de cognició i experiència 5G.

A causa de la cadena de la indústria final immadura de banda de baixa freqüència, actualment només s'han llançat dues xarxes comercials 800M 5G al món, mentre que les xarxes comercials 900M 5G encara no s'han llançat.Per tant, és massa aviat per recultivar 5G a 800M/900M.S'espera que la cadena de la indústria només pugui anar pel bon camí després del 2024.

I ones mil·límetres.Els operadors estan desplegant 5G en ona mil·limètrica d'alta freqüència, que pot portar als usuaris una velocitat de transmissió de dades més ràpida, però la distància de transmissió és relativament curta o l'objectiu de la següent fase de construcció.Això significa que els operadors han de construir més estacions base 5G i gastar més diners.Òbviament, per als operadors en l'etapa actual, tret dels requisits de cobertura de punts calents, altres escenaris no són adequats per construir una banda d'alta freqüència.

I finalment l'espectre.Els operadors estan construint 5G a la banda mitjana, que pot oferir velocitats de dades més altes i més capacitat de dades que l'espectre inferior.En comparació amb un espectre alt, pot reduir el nombre de construcció d'estació base i reduir el cost de construcció de la xarxa dels operadors.A més, els enllaços de la cadena industrial, com ara el xip terminal i l'equip de l'estació base, són més madurs.

Per tant, segons l'opinió de l'autor, en els propers anys, els operadors encara es centraran en la construcció d'estacions base 5G a l'espectre mitjà, complementades amb altres bandes de freqüència.D'aquesta manera, els operadors poden trobar un equilibri entre amplitud de cobertura, cost i capacitat.

Segons THE GSA, hi ha més de 160 xarxes comercials 5G a tot el món, i les quatre principals són xarxes 3.5g (123), xarxes 2.1G (21), xarxes 2.6G (14) i xarxes 700M (13).Des del punt de vista terminal, la maduresa de la indústria terminal de 3,5 g + 2,1 g és d'entre 2 i 3 anys, especialment la maduresa terminal de 2,1 g s'ha acostat als 3,5/2,6 g.

Les indústries madures són la base de l'èxit comercial del 5G.Des d'aquesta perspectiva, els operadors xinesos que creen 5G amb xarxes de 2,1 g + 3,5 g i 700 M + 2,6 G tenen un avantatge de primer moviment a la indústria en els propers anys.

2、FDD 8 t8r

Ajudeu els operadors a maximitzar el valor de la freqüència mitjana

A més de l'espectre, les múltiples antenes també són clau per satisfer les necessitats d'evolució de les xarxes 5G dels operadors.Actualment, 4T4R (quatre antenes de transmissió i quatre antenes de recepció) i altres tecnologies d'antena d'estació base que els operadors utilitzen habitualment a les xarxes 5G FDD ja no poden fer front als reptes que comporta el creixement del trànsit simplement augmentant l'amplada de banda de l'espectre.

A més, a mesura que els usuaris de 5G creixen, els operadors han d'augmentar el nombre d'estacions base per suportar connexions massives, la qual cosa comporta una major interferència entre els usuaris.Les tecnologies tradicionals d'antena 2T2R i 4T4R no admeten una guia precisa a nivell d'usuari i no poden aconseguir un feix precís, la qual cosa comporta una disminució de la velocitat de l'usuari.

Quin tipus de tecnologia multi-antena permetrà als operadors assolir l'amplitud de cobertura de 5G alhora que tenen en compte factors com la capacitat de l'estació base i l'experiència de l'usuari?Com sabem, la velocitat de transmissió de la xarxa sense fil depèn principalment del mode de treball d'enviament i recepció de senyals entre l'estació base de la xarxa i els dispositius terminals, com ara telèfons intel·ligents, mentre que la tecnologia multiantena pot duplicar la capacitat de l'estació base (feix precís basat en multi-antena pot controlar les interferències).

Per tant, el ràpid desenvolupament de 5G requereix l'evolució contínua de FDD a 8T8R, Massive MIMO i altres tecnologies multi-antena.Segons l'opinió de l'autor, 8T8R serà la futura direcció de construcció de la xarxa 5GFDD per aconseguir "tant experiència com cobertura" pels motius següents.

En primer lloc, des d'un punt de vista estàndard, 3GPP s'ha millorat en cada versió del protocol tenint en compte plenament les multiantenes terminals.La versió R17 reduirà la complexitat del terminal i provarà l'estat del canal del terminal mitjançant la informació de fase entre les bandes aigües amunt i aigües avall de l'estació base.La versió R18 també afegirà codificació d'alta precisió.

La implementació d'aquests estàndards requereix com a mínim que les estacions base 5G FDD tinguin tecnologia d'antena 8T8R.Al mateix temps, els protocols R15 i R16 per a l'era 5G han millorat significativament el seu rendiment i suport per a 2CC CA d'ample de banda gran de 2,1 g.Els protocols R17 i R18 també impulsaran l'evolució contínua de FDD Massive MIMO.

En segon lloc, des del punt de vista del terminal, el 4R (quatre antenes receptores) dels telèfons intel·ligents i altres terminals poden alliberar la capacitat de l'estació base 2.1g 8T8R, i 4R s'està convertint en la configuració estàndard dels telèfons mòbils 5G, que pot cooperar amb el xarxa per maximitzar el valor de múltiples antenes.

En el futur, s'han instal·lat terminals 6R/8R a la indústria i s'ha realitzat la tecnologia actual: la tecnologia de disseny de 6 antenes s'ha realitzat a la màquina sencera del terminal i la pila de protocols 8R de banda base principal s'ha donat suport a el processador de banda base del terminal.

El document blanc rellevant de China Telecom i China Unicom considera que 5G 2.1g 4R és un telèfon mòbil obligatori, i requereix que tots els telèfons mòbils 5G FDD del mercat xinès admetin Sub3GHz 4R.

Pel que fa als fabricants de terminals, els telèfons mòbils de gamma mitjana i alta són compatibles amb 5G FDD de freqüència mitjana 1,8/2,1g 4R, i els futurs telèfons mòbils 5G FDD de gamma alta admetran Sub 3GHz 4R, que serà estàndard.

Al mateix temps, la capacitat d'enllaç ascendent de xarxa és el principal avantatge de FDD 5G.Segons la prova, l'experiència màxima de l'enllaç ascendent dels terminals 2T d'amplada de banda gran de 2,1 g (2 antenes de transmissió) ha superat la dels terminals de 3,5 g.Es pot predir que, impulsat per la competència en el mercat de terminals i la demanda dels operadors, més telèfons mòbils de gamma alta admetran l'enllaç ascendent 2T en la banda de 2,1 g en el futur.

En tercer lloc, des de la perspectiva de l'experiència, entre el 60% i el 70% de la demanda de flux mòbil actual prové de l'interior, però la gruixuda paret de ciment a l'interior es convertirà en el major obstacle perquè l'estació exterior Acer assoleixi la cobertura interior.

La tecnologia d'antena 2.1g 8T8R té una forta capacitat de penetració i pot aconseguir la cobertura interior d'edificis residencials poc profunds.És adequat per a serveis de baixa latència i ofereix als operadors més avantatges en la competència futura.A més, en comparació amb la cèl·lula 4T4R tradicional, la capacitat de la cèl·lula 8T8R augmenta un 70% i la cobertura augmenta en més de 4 dB.

Finalment, des de la perspectiva del cost d'operació i manteniment, d'una banda, la tecnologia d'antena 8T8R és la millor opció tant per a la cobertura d'enllaç ascendent urbà com per a la cobertura d'enllaç descendent rural, perquè té l'avantatge d'iterar i no cal substituir-la en 10 anys. després que l'operador inverteixi.

D'altra banda, la tecnologia d'antena 2.1g 8T8R pot estalviar entre un 30% i un 40% del nombre de llocs en comparació amb la construcció de la xarxa 4T4R, i s'estima que el TCO pot estalviar més d'un 30% en 7 anys.Per als operadors, la reducció del nombre d'estacions 5G significa que la xarxa pot aconseguir menys consum d'energia en el futur, cosa que també està en línia amb l'objectiu de "doble carboni" de la Xina.

Val la pena esmentar que els recursos del cel de l'estació base 5G actual són limitats i cada operador només té un o dos pols a cada sector.Les antenes que admeten la tecnologia d'antena 8T8R es poden integrar a les antenes 3G i 4G de la xarxa en directe, simplificant molt el lloc i estalviant el lloguer del lloc.

3、FDD 8T8R no és una teoria

Els operadors l'han pilotat en diversos llocs

La tecnologia multiantena FDD 8T8R ha estat desplegada comercialment per més de 30 operadors d'arreu del món.A la Xina, molts operadors locals també han completat la validació comercial del 8T8R i han aconseguit bons resultats.

El juny d'aquest any, Xiamen Telecom i Huawei van completar l'obertura del primer lloc d'innovació conjunta 4/5G de mode dual 2.1g 8T8R del món.A través de la prova, es va trobar que la profunditat de cobertura de 5G 2.1g 8T8R es millora en més de 4 dB i la capacitat d'enllaç descendent augmenta en més d'un 50% en comparació amb el 4T4R tradicional.

El juliol d'aquest any, l'Institut de Recerca de China Unicom i Guangzhou Unicom es van unir amb Huawei per completar la verificació del primer lloc 5G FDD 8T8R de China Unicom Group al camp exterior de l'illa biològica de Guangzhou.Basat en l'amplada de banda FDD 2.1g 40MHz, la mesura de camp de 8T8R millora la cobertura de 5dB i la capacitat de la cèl·lula fins a un 70% en comparació amb la cèl·lula 4T4R tradicional.