康普:无线宏基站演进的挑战与策略
通信产业网|2021-09-18 18:21:38
作者:崔亮亮来源:通信产业网

【通信产业网讯】(记者 崔亮亮)9月18日,在2021世界计算大会合作专场:新型基建与开放合作上,康普公司亚太区移动解决方案高级技术总监Amar Mandhyan在视频演讲中分享对宏蜂窝基站的发展情况,以及由此带来的挑战和应对策略的看法。

5G的普及速度远远高于4G,到2021年第一季度末,5G已达到近3亿用户,仅用时6个季度。而4G历时18个季度才达到3亿用户。这一指数级增长将持续下去,预计到2026年全球5G数据流量将超过4G。

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然而Amar Mandhyan表示,虽然5G的这一增长振奋人心,但也确实带来了自己独特的挑战。许多5G网络必须与2G、3G、4G等底层旧技术共存于同一基站上,以提供比现有部署多10倍的容量。此外,与4G相比,5G通常部署在非常高的频段上,例如C频段或毫米波。这些频段的传播损耗和穿透损耗很大。因此,5G在更高的频段需要有非常高的覆盖密度,并且需要具有高可用性,只有在每个蜂窝基站的高带宽和高蜂窝基站密度上进行部署,才能实现这一点。这给升级现有基站和网络基础设施以支持这一增长势头,带来了独特的挑战。

与前几代不同的是,5G最终将在所有低于1GHz的旧频段和中间频段,以及许多新频段中推出。例如C频段和高达95 GHz的毫米波频谱。初期5G部署可能会在新频段中进行,而剩余的旧频段将随着时间的推移进行改造,这意味着宏蜂窝基站规划必须从基站基础设施的角度,以及基站射频规划的角度考虑5G部署的需求,同时牢记所有这些不同类型的多样化频段。

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在现有基站的更高频段上部署5G可能是起点,但完整的基线覆盖可能需要在基站中进行更多填充。通过在基站中进行宏类型层上的填充,或通过小基站部署皆可在基站本身,运营商必须考虑适合每个特定网络和每个特定基站的不同射频配置。例如,选择可以是一些配置组合像MIMO、2T2R、4T4R波束赋形或双波束,甚至大规模MIMO。运营商将需要能够从性能空间、电力和成本角度,优化实现这些配置的解决方案。

此外,Amar Mandhyan表示,5G 的基站电力需求也是一个挑战。普通站点在升级到4G 时,耗电量大约增加50%。5G升级预计将需要更高电量大约增加65% 到70%,这一巨大的额外电力需求可能会带来种种限制。例如增加现有交流电源的容量、增加基站的电池容量、为所有旧频段和5G网络保留备份时间。在这种情况下,支持长输电线,也变得非常困难,因为在耗电量很高的情况下,流入输电线的电流也会大量增加,从而导致非常高的传输损耗。

升级还导致此类基站运营商的电费大幅攀升,即使建立了基础设施来支持电力,每月支持此类电力所需的运营成本也会成为运营商的巨大负担。还有大量5G小基站的电力需求、边缘数据中心的电力需求等等。

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Amar Mandhyan表示,提供5G网络所需的覆盖和容量提升,在许多情况下,4T4R也可以是实用的解决方案。例如,需要在基站中进行填充以提高覆盖范围时,甚至某些农村类型的基站,为了支持高容量基站紧张的空间需求。现在提供了支持所有旧频段和技术以及 5G 的天线解决方案,这些解决方案采用各种不同的组合和技术,可适用于任何类型的网络。甚至适用于任何独特类型的基站。这些解决方案可以将用于低频段的2T2R MIMO或4T4R MIMO与用于中间频段的双波束和用于TDD频段的波束赋形天线以及5G全部并入一个盒子。

Amar Mandhyan举例说,许多旧无线电位于塔顶部分,安装在天线附近,支持旧频段和新的5G有源无线电。从无线电到天线的多条跨接电缆,可更换为天线上的集束接头,每个集束接头可以将四个或五个连接电缆,替换为一根物理电缆,这减少了连接中的连接次数,以及天线和塔上的空间需求。从塔底基带到塔顶无线电所需的大量光纤电缆,可通过替换成可支持直流电源的混合电缆而进一步简化,并通过进一步减少要铺设的电缆数量来满足前传要求,塔顶的分线盒可以使用即插即用机制,将各个电缆与每个无线分开。这是一种巧妙的模块化方法,适用于运营商努力支持多个频段和技术,且必须不断升级的基站。

Amar Mandhyan总结说,运营商面临的挑战是让杂乱无章的塔部署变得井然有序,这样他们不仅能够简化部署,还能满足未来引入的不断变化的新要求。具有前瞻性的技术创新,例如回传、天线电源解决方案和基站基础设施,将配合5G和未来技术所需的大规模网络密集化。

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责任编辑:崔亮亮

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