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2021年室外无线网络的三大发展趋势

2020-12-14 林海峰 阅读:
随着2020年这一不平凡的一年即将接近尾声,电信行业也期待着构建一个连接无处不在、无人不享的真正互联互通的未来。为实现这一目标,运营商将在2021年持续加速在全球范围内推出和扩展5G网络。同时,各国政府将进一步清理更多频谱,以容纳更多用户和数据。随着开放式网络结构获得越来越多的关注,并催生新一代产品和创新技术,RAN的解聚之势将在一定范围内出现并在今后几年持续。

随着2020年这一不平凡的一年即将接近尾声,电信行业也期待着构建一个连接无处不在、无人不享的真正互联互通的未来。为实现这一目标,运营商将在2021年持续加速在全球范围内推出和扩展5G网络。同时,各国政府将进一步清理更多频谱,以容纳更多用户和数据。随着开放式网络结构获得越来越多的关注,并催生新一代产品和创新技术,RAN的解聚之势将在一定范围内出现并在今后几年持续。以下是我们看到的三大趋势:tCDednc

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5G & Massive MIMO

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尽管新冠疫情和由此引发的停工已对全球一些国家和地区的5G网络部署带来了一定的影响,但随着三星Galaxy S20和苹果iPhone 12等5G智能手机的推出,5G部署将持续迅速发展。为了支持这些新设备,运营商需要注重务实的5G网络实施,事先对哪些部署能够真正受益于Massive MIMO(多输入/多输出)带来的带宽优势,以及随之而来的成本、资源和能耗的要求进行评估。tCDednc

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Massive MIMO大大提高了频谱效率,可提供更高的网络容量和更立体的覆盖范围。但是,运营商将需要确定与有源Massive MIMO相关的部署成本、配套成本和实际耗电要求是否合理,或者无源天线(8T8R或4T4R)的相对较低速率但更高的性能成本比是否足够。实际上,据报道,在某些地理位置的初期高阶Massive MIMO部署为满足耗电量需求,通常需要在非高峰时段一次关闭数小时以节省电耗。tCDednc

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从康普的角度来看,Massive MIMO部署最适合的场景是密集型的城市部署,而无源天线解决方案则更适合郊区部署。但是,即使在城市环境中,Massive MIMO部署也面临挑战,不同的配置将会带来覆盖特性的差异,如果解决方案选择不当,高层建筑的高楼层可能就无法充分覆盖。tCDednc

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因此,为针对不同应用场景的每项部署选择最适合的天线技术将成为移动网络运营商在2021年优先考虑的事项。对于高数据流量,运营商将针对密集的城市高层建筑使用64T64R,针对城市低层建筑使用32T32R,在郊区使用8T8R甚至4T4R。同时,32T32R或者FWA也可能在一些国家的农村地区使用。对于流量需求适中的站点,移动网络运营商将部署8T8R解决方案,以充分覆盖城市低层建筑。tCDednc

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清除频谱

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清除频谱以容纳更多的用户和数据,对于构建真正意义上连接无处不在、无人不享的互联未来至关重要。但是,全球大多数低频段和中频段频谱很长时间以来都为军事、商业卫星运营商、无线互联网服务提供商(WISP)和其他公用事业机构所用。要想重新分配或共享这些频段以用于下一代无线商业服务,通常需要当前用户和政府监管机构的积极参与和规划,并围绕如何减轻对已有服务的影响展开广泛讨论。tCDednc

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尽管存在上述挑战,我们预计各国政府将在2021年将进一步采取积极行动,为5G及将来更高版本清理频谱资源。例如,在美国,联邦通信委员会(FCC)最近完成了3.5 GHz频段的优先访问许可证(PAL)拍卖,并准备开始拍卖280兆赫的中频段(C频段)频谱,使该频段的3.7-3.98 GHz范围可供灵活使用(包括5G)。关于后者,运营商将在2021年持续开拓站点,首先在2021年末或2022年初在城市地区开始使用C波段。对于许多郊区地区,移动网络运营商及其用户将在2023年6月之后才能使用C频段。除了CBRS和C频段之外,在接下来的18个月内,美国还计划将3450-3550 MHz频段的100 MHz连续中频段频谱用于5G。tCDednc

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在欧洲,欧盟(EU)致力于为所有欧盟国家的5G开放新的频段和带宽。其中频段包括:700MHz-30MHz、3.5GHz-400MHz和26GHz-3GHz。同样,一些欧洲运营商已经在动态频谱共享模式(DSS)下,将1800MHz或2100MHz用于5G。在中东和非洲,已在C频段内为多家运营商分配了频谱,包括阿联酋、沙特阿拉伯、卡塔尔、阿曼和南非。tCDednc

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在国内,为推进5G发展,促进无线电频谱资源有效利用,工业和信息化部发布了《关于调整700MHz频段频率使用规划的通知》,明确将702-798MHz频段频率使用规划调整用于移动通信系统,并将703-743/758-798MHz频段规划用于频分双工(FDD)工作方式的移动通信系统。随后,中国移动与中国广电也于5月签署了5G网络共建共享合作框架协议。根据计划,中国移动和中国广电会按1:1比例共同投资建设700MHz 5G无线网络,共同所有并有权使用700MHz 5G无线网络资产。tCDednc

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5G及将来更高版本的频谱清理工作正在进行中,这也是全球的共同趋势,我们预计这一趋势将在2021年加速。tCDednc

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开放的RAN接口

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在2021年,开放的RAN接口的发展将获得广泛关注,并将催生新一代产品和创新技术。这是因为开放的RAN支持RAN的各个子组件内部及其间的真正开放且可互操作的接口,这些子组件包括无线射频、硬件或基带单元以及软件。这种模式通过鼓励供应链生态系统的各级供应商通过接口开放的机会来扩展业务和发展技术,从而推动创新,同时通过开放的接口和商品硬件平台,实现降低资本成本和对单一供应商的过分依赖。tCDednc

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Mobile Experts首席分析师Joe Madden表示,几乎所有主要的无线接入运营商都已经不同程度的开始关注开放的RAN接口,他预计这将成为解决覆盖问题的“最佳解决方案”。正如Madden所指出,Open RAN硬件和软件价格(成本)更低,同时还能实现与传统架构相似的无线覆盖范围。tCDednc

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开放的RAN接口为移动运营商提供了许多新的优势。首先,开放的RAN接口可通过基带单元(BBU)的商用模块(COTS)处理设备和RU硬件的通用模块化来帮助运营商降低成本。此外,开放的RAN接口支持从(供应商)专用硬件系统中分离其软件部分并使其通用化,从而有助于新服务和运营解决方案的创建和快速部署。如上所述,随着更多的新供应商进入市场,开放的RAN接口能够促生更强大的供应链生态系统。因此,随着开放的RAN接口的部署并获得大量关注从而进一步催生新一代产品和创新(如无线射频和天线的更紧密集成),2021年RAN的解聚之势必将持续并进一步发展。tCDednc

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此外,开放的RAN接口将通过实现设备之间的广泛互操作性,在加速5G基础设施部署方面持续发挥重要作用。美国运营商DISH已决定选用开放的RAN接口,用于在美国的5G部署,并承诺至2023年6月,通过其5G网络覆盖70%的人口。在日本,Rakuten的5G网络将会基于开放的RAN接口架构,使其能够混用并搭配采用对于用户最合适的技术。同时,沃达丰(Vodafone)也已确认计划在欧洲和非洲启动开放的RAN接口试点,初步试点预计将侧重于2G、3G和4G的移动电话和数据服务,未来还会有涉及5G的其他沃达丰开放的RAN接口试点。值得一提的是,沃达丰成为首家启用开放的RAN接口站点的英国移动运营商。中国的运营商也正考虑将开放式RAN用于室内覆盖的small cell小站,以增强5G的室内应用效果,具体的有可能会在2021年开始启动。tCDednc

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构建更美好的未来

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2020年已经临近尾声,电信行业期待着2021年的到来,并期待着构建更美好的未来——互连互通在真正意义上无处不在,无人不享。尽管新冠疫情对5G网络的全球部署带来了一些影响,但随着更多5G智能手机和终端的推出,5G部署将在2021年持续迅速发展。为支持这些新设备,移动网络运营商需要评估哪些部署能够真正受益于有源Massive MIMO部署,以切实地专注于5G网络的高效实施。全球各地的政府将清理更多频谱,以容纳更多用户和数据,开放的RAN接口的发展和部署也将获得越来越多的关注,催生新一代产品的出现并加速5G的推广落地。tCDednc

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