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大唐专家详解5G无线组网:异构实现全面立体覆盖

来源:网络整理  2017-07-28 15:01

C114讯 7月28日消息(齐鸣)随着时间的推移,距离2020年5G商用的时间节点越来越近,而5G产业链还有许多问题悬而未决,例如标准制定、组网模式、关键技术、网络架构、业务应用等等。在5G产业推动过程中,大唐凭借3G、4G技术的长期积累,引领5G技术创新,深度把握标准方向,研发预商用产品,并积极参与工信部组织的5G技术试验,全面验证5G技术与组网方案,取得了大量的研究成果和实践案例。

2016年1月,我国工信部确定了5G低频段3.4-3.6GHz技术试验;2017年,再次批复新增8.45GHz频谱资源,批复4.8-5.0GHz、24.75-27.5GHz和37-42.5GHz频段用于我国5G技术研发试验,首次将高频段也纳入了5G试验范围。 对此,大唐技术专家表示,当前我国5G频谱规划正在与其他发达国家趋同,可以看到我国对引领全球5G发展的决心;然而,如此的频率规划,也为5G部署带来了覆盖方面的难题,毕竟基站的覆盖能力是随着频率的增高而减弱的,偏偏5G的目标要求又是一张万物互联的大连接网络。

“只有连续覆盖才能充分体现出5G的价值,给用户带来更好的体验;如果只是单点覆盖,消费者对于5G技术进步所带来的能力提升感知没那么明显。”通过大唐的研究和测试表明,异构组网可以实现5G的全面立体覆盖,而大唐也将提供全面的全场景解决方案。

大唐技术专家表示,5G无线组网将采用多种不同形态的基站产品,实现从宏覆盖到微小覆盖以及室内深度覆盖的多层次全面立体覆盖。一层宏站覆盖,将采用大规模天线产品(3.5GHz)解决室外连续覆盖及室内浅层覆盖;二层微站覆盖,主要用于室外补盲补热及室内深度覆盖,将采用小型化基站,灯杆站等产品(3.5/4.9GHz)。第三层,室内覆盖在5G时代仍然是网络覆盖的重点,除了室外宏、微基站的穿透覆盖,5G还会引入分布式皮基站或毫米波基站进行室内覆盖。

3.5GHz满足独立组网要求,实现5G宏覆盖

宏站覆盖仍将是5G无线网络覆盖的主要方式,用以实现5G的室外连续覆盖及室内浅层覆盖。相比于4G网络,5G的能力需求定义有了几十倍或近百倍的提高,eMBB场景定义的峰值速率高达10Gbps,用户体验速率达0.1~1Gbps,对应这些新的能力需求必须使用新的技术来满足。经过技术比选,业界广泛认同5G采用支持Massive MIMO(大规模天线)能力的宏站进行覆盖,因为Massive MIMO技术能够有效提升频谱效率、提升容量、同时还能够加强覆盖能力。

在频率的选择上,国内工信部要求使用3.5GHz频谱进行室外覆盖, 3.5GHz因其频段较高,会被质疑传播特性稍差以致影响网络覆盖,甚至根本不具备独立组网的能力。但是,根据大唐的分析和当前试验验证表明,即使5G采用了频点相对较高的3.5GHz,但结合使用Massive MIMO宏站产品(64通道128天线)的覆盖能力基本可以达到与2.6GHz 8天线覆盖能力相当,即5G采用3.5GHz可以满足独立建设组网的要求。

3.5GHz Massive MIMO组网时,站间距规划可以满足400米以上,4G现网城区覆盖80%场景下站间距都不大于400米,这也就意味着,运营商在进行5G网络部署时,可以充分复用4G站址,在降低网络建设成本的同时,快速实现连续覆盖。

在工信部组织的5G技术试验中,大唐对3.5GHz Massive MIMO产品进行了宏覆盖验证,在怀柔试验网进行的道路覆盖拉远测试中,测试结论印证了理论分析,4G和5G的覆盖能力非常接近,但在吞吐量方面5G相比4G有明显优势。

宏微协同,构建5G基础覆盖及容量层

面对5G的大容量需求,单层的宏站覆盖无法满足。宏站和小微站协同覆盖的方式,互为补充是有效的解决方案。此时,宏站和小基站可以与终端实现双连接,即同时为终端提供服务,宏站提供连接、覆盖及移动性,微站实现热点容量吸收。

大唐在5G怀柔试验网开展了宏微协同的测试,通过楼顶宏基站与多个地面灯杆小基站构造测试环境。试验表明,覆盖能力方面,在楼体遮挡情况下,宏站信号衰减快,此时小基站覆盖补充作用明显;在吞吐量方面,终端与宏站和小基站实现双连接,两个基站可同时为终端传输数据,移动过程中通过多个小站时无缝切换,始终保持高速率。

超密集组网满足热点高容量场景需求

5G时代,传统流量密集区域(如商业区、校园、办公区、体育场馆等)将爆发出更大的流量需求,5G标准化定义了10Tbps/km2的流量密度指标(4G的100倍以上)来阐释该需求。

大唐认为,未来可以进一步采用超密集组网方式,在业务热点区域部署大量小基站(实现单位面积内低功率小基站的密度极大增加)以满足5G部分场景的大容量需求。超密集组网方案具备热点增强、消除盲点、改善网络覆盖、提高系统容量等多项技术优势。


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