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写在世界5G大会:详解5G规模建设的“质”与“量”

(2019-11-26 23:33:46)
分类: 科技

文/黄海峰

在近日召开的世界5G大会上,我们明显感受到,全球5G进入加速发展阶段。比如中国已经建设5G基站11.3万个,预计到今年底将达到13万个。5G套餐签约用户达87万户,正快速增长。

但是,运营商在5G建网、产业合作、创新组网方面,依然存在不少困惑。比如5G基站建设面临的耗电大、数量多,以及共建共享建网等热点话题。

笔者采访了华为无线网络营销运作总裁朱慧敏。她这些年与全球多家运营商深入交流,参与到5G标准制定、技术创新、产品研发、产业推进,以及多个运营商建网问题的解决中,经验丰富。目前华为已经获得全球60多个5G合同,发货40多万个5G AAU模块。

多角度分析规模建网的挑战

第一,谈基站耗电

基站耗电问题最受关注。据统计,三大运营商每年网络运营电费支出共计过千亿元人民币。但是我们发现,有一种声音就此认为,为了降低功耗,性能更先进的但功耗高一些的5G AAU,不应该大量部署。对于最受关注的耗电,可以从多个方面进行解读。

首先,5G Massive MIMO AAU模块耗电在逐步下降。已经发展到第三代。如今业界做了大量的测试,在零负载下(就是设备没有跑业务)或者50%~100%负载下,5G Massive MIMO AAU模块的功耗情况与4G相差不大,可以让大部分站点不用改变原有基站电源。这非常关键,改造电源意味着运营商要支出更多成本,并且还需要与铁塔公司沟通购买资源。

从5G建网经济性的角度来说,Massive MIMO有更好的覆盖和更高的容量,并且从工程角度可以做到尺寸更小,降低了体积和重量,帮助运营商极大降低了部署成本。5G Massive MIMO AAU模块足以支撑5G规模商用。

运营商部署网络可以在规划层面充分考虑现在和未来的需求,在采用64T64R还是32T32R产品方面,不只考虑当下功耗问题,还需考虑长期的投资收益。要知道,如果未来随着用户增多、容量需求增大,改造和升级基站花费的成本可能会更高。

谈及耗电,回顾10年前LTE建网元年,第一代2T2R模块功耗与第一代Massive MIMO相比基本持平。当前商用的5G Massive MIMO AAU有更高的容量,耗电量与现在LTE基站大致相当。随着技术的持续发展,5G基站耗电量会持续下降,与代际演进规律相符合。

其次,要对比单位比特能耗,5G更省电。从目前看,5G网络容量比4G大(单位时间能处理20倍以上的数据),但每比特功耗只有4G的十分之一,甚至更低,大大提升了能效比。未来,随着5G AAU模块设备的不断升级,功耗持续降低,5G每比特功耗能将降低到4G的百分之一。功耗一代代降低需要一个演进过程。

业界应当更全面地看功耗问题。就5G与4G功耗增长问题,笔者打个比方,一个人干十个人的工作量,但只能吃一个人的饭量,或者只拿一个人的工资,是不现实的。

最后,华为很早就在研究功耗的问题,通过一系列独有的领先技术,包括基站ASIC芯片、先进材料来制作功放器件以及使用仿生散热技术辊压接合散热齿等,使整体5G基站功耗低于业界。

整体看,目前5G单模块、单站点的功耗与4G在同一数量级,但是小区容量却提升了30多倍,即5G基站设备相比4G基站设备的能效切实提升了20-30倍。

第二,谈基站数量

分析5G建网基站数量,在宏基站建设方面,依靠多个创新技术,网络建设实现5G与4G基站1:1覆盖,比如上海、杭州等地的建设数量情况基本是1:1的比例。

但在室内基站建设上,为获得极致体验,需要运营商建设更多的室内分布式基站系统。在室外覆盖,运营商为了补忙和补盲,也会增加一些轻量级的杆站。

随着移动通信技术的发展,基站集成多频段、多制式将是一个趋势。据笔者了解,华为已经研究出5G极简产品和解决方案,可以支持多频段、多制式都高度集成在一个基站产品中。所以在宏基站方面,运营商只需要将原来的基站进行升级,不仅可以提供超大的容量以及与4G基站相同的覆盖,还可以同时兼容2G、3G、4G和5G多个制式和多个频段,无需新增站点和基站。

第三,以大带宽产品支撑5G共享

在此次大会上,5G共享基站是一大热点话题。中国联通董事长王晓初表示,中国电信与中国联通的5G基站共建共享数量达到9000个。5G基站共建共享对网络带来一些变化,这其中就涉及众多方案的选择,包括是选择NSA异网漫游还是NSA基站共享,是选择独立载波还是共享载波,是选择双锚点还是单锚点等。其中最关键的是需要设备商提供200M大带宽AAU。

华为5G Massive MIMO AAU是当前业界唯一支持200M大带宽的设备,该设备体积小、重量轻、功耗低、集成度最高,可以同时满足两家运营商200M频谱需求,支持运营商100M+100M 共享载波(MOCN),或者100M+100M独立载波(MORAN)的商用部署。

在5G建设中,有业内人士认为,在密度低地区比如农村,不需要更新网络,有4G就够,不用耗资建设5G。但实际情况是,此类区域后续都陆续演进到新的网络,比如4G网络已经大量覆盖,这说明用户对更高速率的网络存在需求。所以,运营商需要有清晰的网络演进规划,充分考虑多方面需求,以及流量模型构建。

在技术与市场发展上,华为保持开放共赢的态度,在符合商业逻辑的情况下,发挥自身在产品研发方面的优势,与产业做好协同。

在接口开放方面,3GPP定义的很多接口,凡是涉及到互联互通的接口都是开放的,华为设备完全支持3GPP的接口开放。在智能运维方面,华为推出的自动驾驶网络,从多个层面应对网络自动化运维问题,且在三大运营商试点推进。

此外,3GPP R16标准将在明年冻结,不影响运营商5G SA网络建设。华为5G十年磨一剑,通过端与网的持续大投入,比如在终端方面增加天选技术,帮助运营商用户实现高质量精品5G体验。5G杀手级应用是每一代(2G、3G、4G)都会被热议的问题,实际情况都是网络先行,杀手级应用紧随其后。

笔者点评ORAN

在谈到接口开放和智能运维时,笔者想到当前业界关注ORAN,包括开源白盒小基站。目前中国移动在参与ORAN组织,吸引京信、华三、赛特斯、英特尔、中兴、爱立信等参与。但我们注意到华为并未参与。

在笔者看来,在硬件虚拟化方面,运营商发展通用的白盒小基站,目的是在保证性能情况下,降低硬件的价格、功耗,但根据5G网络实际部署与测试情况来看,专有设备实现效果更好。未来白盒小基站发展情况如何,有待观察。

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