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运营商喊话:电子行业亟需解决的5G三大难题

2020-08-18 11:17:18 赵娟 阅读:
2019年6月份开始中国的5G牌照正式发放以来,中国5G已经初具规模,整个5G的商用全面加速、新基建更是开启了5G建设提速的窗口。 但对于运营商来说,仍有三大技术难题亟需解决。

2019年6月份开始中国的5G牌照正式发放以来,中国5G已经初具规模,整个5G的商用全面加速、新基建更是开启了5G建设提速的窗口。coiednc

但对于运营商来说,仍有三大技术难题亟需解决。coiednc

在中国5G核心元器件创新发展论坛暨2020汇芯(中国)产业技术发展论坛上,中国移动通信研究院无线与终端技术研究所副所长李男分享了三方面的需求。coiednc

迫切需求一:5G基站功耗是4G的3倍,亟需降功耗

首先,在性能领域,功耗是运营商最大的一个难题!coiednc

李男指出,2017-2020年(如下图左边的柱状图),5G在业界共同攻坚下,基站功耗已经大幅下降,但即便如此,它的功耗还是4G基站的3倍。coiednc

在下图右边的柱状图中,可以进一步看出在正常负载下,射频占据了5G功耗的绝大部分,另外一部分是基站处理,因为带宽增大速率提高,基站的处理能力要求更高了。coiednc

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前段时间“运营商夜间休眠5G基站”的消息曾经刷屏,EDN也有相关的报道运营商被迫晚上关闭的5G基站到底耗电多少?一年1000亿+!超过利润总和!coiednc

李男指出,“下一步如何进一步提高功放的效率,降低芯片的能耗,是基站降低功耗的关键,也是希望产业界在这里面投入精力,能够协助我们运营商一起去解决这个问题。”coiednc

他表示,只有这个问题解决了,运营商才能放手去部署更多的5G基站,去开放更多的5G基站。coiednc

 迫切需求二:5G无线云化部署亟需大容量设备 

在5G阶段,核心网是云化发展的,而无线网现在正在向云化角度发展。我们希望未来在5G无线网里面能够实现集中式处理,能够把多个小区的处理预算能力集中在一个点,这样可以大幅的降低机房的开销。coiednc

但是在目前的产业能力下,云化无线网有很多挑战。coiednc

例如目前单个基带的板卡只支持3个100M的载体。如果我们要求典型的10站CRAN集中化部署,就需要4个BBU的机框,20块基带板卡,这样对相关的集中化布局提出了非常大的一个挑战。coiednc

“以中国移动为例,2.6GHz要同时兼顾4G、5G两个技术部署的需求,我们也提出来4G、5G共模的基站,但是目前厂家的实现能力还比较有限。”李男指出。coiednc

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在5G的部署初期,对4G网络兼容上会出现一定的挑战,并且目前厂家的实现方案里面,一块板卡是不支持4G、5G双模同时工作的,也就是说需要两块基带板卡来实现4G、5G双模同时工作。coiednc

“这给我们的部署带来很大的挑战,我们希望下一步在数字基站芯片能力上进一步大幅的提升,满足我们无线云化的部署需求。”李男提出。coiednc

迫切需求三:5G基站重量体积大幅增加,设备规格需轻量化

网络部署还有一个关键:天线能否挂在外面?coiednc

天线是无线电传输里面的最后一道关卡,也是无线电信号能否顺利向空中传送的关键。5G由于把有源部分挪到了天线里面,它的AUU重量是4G的两倍,它的体积更是4G的4倍!coiednc

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上图中左边的典型铁塔抱杆,这上面三大运营商的各种通信制式各个频段的天面挤的密密麻麻,“现在问题不是能否选择一个好的部署位置,而是现有的抱杆,能否让我们5G天面上抱杆的。”李男提出。coiednc

“通过中国移动前期的分析,接近20%现有的天面是无法部署和建设5G天面资源的,这个给我们下一阶段5G部署带来非常大的挑战。”李男指出。coiednc

产业界亟需针对5G设备的轻量化、小型化集体攻坚,才能早日让天面尺寸和重量下降,散热效率提升。coiednc

当然低成本也是一个重要考量。今年中国移动在5G领域里面计划投资1000亿,但是仅仅建设25万左右的基站,给我们运营商投资带来了非常大的压力。coiednc

中国移动最近一直对端到端的产业链进行了详细的分析,从硬件、软件剖析了我们目前的卡点,包括终端、基站,传输网、IP网、核心网,还有端到端需要的测试仪表,芯片最底层的设计、生产、测试、封装等等环节,定位出详细的卡点。coiednc

“以基站为例,高性能的AD/DA,包括一些CPU内核,算法等等,严重受限于美国,所以下一步我们非常希望能够和产业界一起努力,针对我们整个端到端产业链上的卡点,一起去集中力量攻坚,尽快解决我们整个通信行业卡脖子的问题。”李男指出。coiednc

他谈到未来国产核心器件应用,可以预料肯定会有一定的镇痛期。希望全产业链从部署的需求为根本出发点、去评估不同的部署场景,所适用的不同基站类型和相应的参考架构,然后去定义合理的、芯片级的、器件级的一些指标,并且在此基础上能够去评估这些指标对整机的影响,以及对整个网络性能的影响,对网络性能不产生大影响的前提下,不断地去鼓励和促进国产的核心元器件应用,以应用去带动整个产业的发展。coiednc

在我国5G全方位布局的同时,围绕着5G整个技术与产业的国际竞争也日益激烈,其中核心器件应该是5G通信最关键的一环,也是我们在目前复杂的国际形势下,被卡脖子最厉害的一个薄弱环节,非常严重的威胁了我们整个5G供应链的安全。在该论坛上,同时有四款国产芯片/模组发布,值得关注:coiednc

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赵娟
ASPENCORE中国区总分析师
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