اخبار

آینده 5G از منظر خرید جمعی اپراتورها: تکامل مداوم فناوری چند آنتنی همه باند

بر اساس اعلام وزارت صنعت و فناوری اطلاعات، تا پایان خرداد ماه سال جاری، 961 هزار ایستگاه پایه 5G ساخته شده، 365 میلیون پایانه تلفن همراه 5G متصل شده است که بیش از 80 درصد کل دنیا را تشکیل می دهد و تعداد بیشتری نیز وجود دارد. بیش از 10000 مورد نوآوری برنامه 5G در چین.

توسعه 5G چین سریع است، اما کافی نیست.اخیراً، به منظور ایجاد یک شبکه 5G با پوشش گسترده تر و عمیق تر، China Telecom و China Unicom مشترکاً 240000 ایستگاه پایه 2.1g 5G را خریداری کردند و China Mobile و رادیو و تلویزیون مشترکاً 480000 ایستگاه پایه 700M 5G را با سرمایه گذاری کل 58 خریداری کردند. میلیارد یوان

صنعت توجه زیادی به سهم مناقصه سازندگان داخلی و خارجی دارد و ما روند توسعه 5G را از این دو خرید فشرده پیدا می کنیم.اپراتورها نه تنها به تجربه کاربری مانند ظرفیت و سرعت شبکه 5G توجه می کنند، بلکه به پوشش شبکه 5G و مصرف کم انرژی نیز توجه می کنند.

5G حدود دو سال است که به صورت تجاری در دسترس بوده و انتظار می‌رود تا پایان سال جاری به 1.7 میلیون ایستگاه برسد و چندین میلیون ایستگاه پایه 5G دیگر در سال‌های آینده ساخته شود (حدود 6 میلیون ایستگاه پایه 4G در چین و بیشتر وجود دارد. 5G در راه است).

بنابراین، 5G از نیمه دوم سال 2021 به کجا خواهد رفت؟اپراتورها چگونه 5G می سازند؟نویسنده پاسخ هایی می یابد که از تقاضا برای خرید جمعی و پیشرفته ترین آزمایشی فناوری 5G در مکان های مختلف نادیده گرفته شده است.

1، اگر مزایای بیشتری در ساخت شبکه 5G دارد

با تعمیق تجاری سازی 5G و بهبود ضریب نفوذ 5G، ترافیک تلفن همراه به طور انفجاری در حال افزایش است و مردم نیازهای بیشتری به سرعت و پوشش شبکه 5G خواهند داشت.داده های ITU و سایر سازمان ها نشان می دهد که تا سال 2025، DOU کاربر 5G چین از 15 گیگابایت به 100 گیگابایت (26 گیگابایت در سطح جهانی) افزایش خواهد یافت و تعداد اتصالات 5G به 2.6 میلیارد خواهد رسید.

نحوه پاسخگویی به تقاضای 5G آینده و ساخت موثر و ارزان یک شبکه 5G با کیفیت بالا با پوشش گسترده، سرعت سریع و درک خوب، در این مرحله به یک مشکل فوری برای اپراتورها تبدیل شده است.اپراتورها چه باید بکنند؟

بیایید با انتقادی ترین گروه شروع کنیم.در آینده باندهای فرکانس پایین مانند 700M، 800M و 900M، باندهای فرکانس متوسط ​​مانند 1.8G، 2.1g، 2.6G و 3.5g و باندهای امواج میلی متری بالاتر به 5G ارتقا خواهند یافت.اما در مرحله بعد، اپراتورها باید در نظر بگیرند که کدام طیف می تواند نیازهای کاربران فعلی 5G را بهتر برآورده کند.

ابتدا به فرکانس پایین نگاه کنید.سیگنال های باند فرکانس پایین دارای نفوذ بهتر، مزایای در پوشش، هزینه ساخت و نگهداری شبکه کم هستند و برخی از اپراتورها از منابع باند فرکانسی غنی هستند که در مرحله اولیه ساخت شبکه نسبتاً کافی است.

اپراتورهایی که 5G را در باندهای فرکانس پایین مستقر می کنند نیز با مشکلات تداخل زیاد و سرعت نسبتاً پایین شبکه مواجه هستند.طبق آزمایش، سرعت 5G با باند پایین تنها 1.8 برابر سریعتر از شبکه 4G با همان باند پایین است که هنوز در محدوده ده ها مگابیت بر ثانیه است.می توان گفت که کندترین شبکه 5G است و نمی تواند خواسته های کاربران برای شناخت و تجربه 5G را برآورده کند.

به دلیل نابالغ بودن زنجیره صنعت پایانی باند فرکانس پایین، در حال حاضر تنها دو شبکه تجاری 5G 800M در جهان منتشر شده است، در حالی که شبکه های تجاری 5G 900M هنوز منتشر نشده اند.بنابراین، برای بازپروری 5G در 800M/900M خیلی زود است.انتظار می رود که زنجیره صنعت تنها پس از سال 2024 می تواند در مسیر درست قرار گیرد.

و امواج میلیمتری.اپراتورها در حال استقرار 5G در موج میلی متری فرکانس بالا هستند که می تواند سرعت انتقال داده را برای کاربران سریع تر به ارمغان بیاورد، اما فاصله انتقال نسبتاً کوتاه یا هدف فاز بعدی ساخت و ساز است.این بدان معناست که اپراتورها باید ایستگاه های پایه 5G بیشتری بسازند و پول بیشتری خرج کنند.بدیهی است که برای اپراتورها در مرحله حاضر، به جز الزامات پوشش نقطه داغ، سایر سناریوها برای ساخت باند فرکانس بالا مناسب نیستند.

و در نهایت طیف.اپراتورها در حال ساخت 5G در باند میانی هستند که می تواند سرعت داده بالاتر و ظرفیت داده بیشتری نسبت به طیف پایین ارائه دهد.در مقایسه با طیف بالا، می تواند تعداد ساخت ایستگاه های پایه را کاهش دهد و هزینه ساخت شبکه اپراتورها را کاهش دهد.علاوه بر این، زنجیره های صنعتی مانند تراشه ترمینال و تجهیزات ایستگاه پایه بالغ تر هستند.

بنابراین، به نظر نویسنده، در چند سال آینده، اپراتورها همچنان بر ساخت ایستگاه های پایه 5G در طیف متوسط، تکمیل شده توسط سایر باندهای فرکانسی تمرکز خواهند کرد.به این ترتیب اپراتورها می توانند تعادلی بین وسعت پوشش، هزینه و ظرفیت پیدا کنند.

طبق گزارش THE GSA، بیش از 160 شبکه تجاری 5G در سراسر جهان وجود دارد که چهار شبکه برتر عبارتند از شبکه های 3.5g (123)، شبکه های 2.1G (21)، شبکه های 2.6G (14) و شبکه های 700M (13).از نقطه نظر پایانه، سررسید صنعت ترمینال 3.5 گرم + 2.1 گرم 2 تا 3 سال آینده است، به خصوص سررسید ترمینال 2.1 گرم به 3.5/2.6 گرم نزدیک شده است.

صنایع بالغ پایه و اساس موفقیت تجاری 5G هستند.از این منظر، اپراتورهای چینی که 5G را با شبکه‌های 2.1g + 3.5g و 700M+2.6G می‌سازند، در سال‌های آینده یک مزیت پیشرو در صنعت خواهند داشت.

2، FDD 8 t8r

به اپراتورها کمک کنید تا مقدار فرکانس متوسط ​​را به حداکثر برسانند

علاوه بر طیف، چندین آنتن نیز برای برآوردن نیازهای تکاملی شبکه‌های 5G اپراتورها کلیدی هستند.در حال حاضر، 4T4R (چهار آنتن فرستنده و چهار آنتن گیرنده) و دیگر فناوری‌های آنتن ایستگاه پایه که معمولاً در شبکه‌های 5G FDD توسط اپراتورها استفاده می‌شوند، دیگر نمی‌توانند با افزایش پهنای باند طیف، با چالش‌های ناشی از رشد ترافیک مقابله کنند.

علاوه بر این، با رشد کاربران 5G، اپراتورها مجبورند تعداد ایستگاه های پایه را برای پشتیبانی از اتصالات گسترده افزایش دهند که منجر به افزایش تداخل بین کاربران می شود.فناوری‌های سنتی آنتن 2T2R و 4T4R از هدایت دقیق در سطح کاربر پشتیبانی نمی‌کنند و نمی‌توانند به پرتو دقیقی دست یابند و در نتیجه سرعت کاربر کاهش می‌یابد.

چه نوع فناوری چند آنتنی به اپراتورها اجازه می دهد تا به وسعت پوشش 5G دست یابند و در عین حال عواملی مانند ظرفیت ایستگاه پایه و تجربه کاربر را نیز در نظر بگیرند؟همانطور که می دانیم، سرعت انتقال شبکه بی سیم عمدتا به حالت کار ارسال و دریافت سیگنال بین ایستگاه پایه شبکه و دستگاه های پایانه مانند تلفن های هوشمند بستگی دارد، در حالی که فناوری چند آنتن می تواند ظرفیت ایستگاه پایه را دو برابر کند (پرتو دقیق بر اساس چند آنتن می تواند تداخل را کنترل کند).

بنابراین، توسعه سریع 5G نیازمند تکامل مداوم FDD به 8T8R، Massive MIMO و سایر فناوری‌های چند آنتنی است.به نظر نویسنده، 8T8R جهت ساخت آینده شبکه 5GFDD برای دستیابی به "تجربه و پوشش" به دلایل زیر خواهد بود.

اول، از نقطه نظر استاندارد، 3GPP در هر نسخه از پروتکل با در نظر گرفتن کامل چند آنتن ترمینال بهبود یافته است.نسخه R17 پیچیدگی ترمینال و آزمایش وضعیت کانال ترمینال را از طریق اطلاعات فاز بین باندهای بالادست و پایین دست ایستگاه پایه کاهش می دهد.نسخه R18 همچنین کدگذاری با دقت بالایی را اضافه خواهد کرد.

اجرای این استانداردها نیازمند حداقل ایستگاه های پایه 5G FDD برای داشتن فناوری آنتن 8T8R است.در عین حال، پروتکل‌های R15 و R16 برای عصر 5G عملکرد و پشتیبانی از 2.1 گرم پهنای باند بزرگ 2CC CA را به طور قابل توجهی بهبود بخشیده‌اند.پروتکل‌های R17 و R18 همچنین باعث تکامل مداوم FDD Massive MIMO خواهند شد.

ثانیاً، از نقطه نظر ترمینال، 4R (چهار آنتن گیرنده) تلفن های هوشمند و پایانه های دیگر می تواند ظرفیت 2.1 گرم ایستگاه پایه 8T8R را آزاد کند و 4R در حال تبدیل شدن به پیکربندی استاندارد تلفن های همراه 5G است که می تواند با شبکه برای به حداکثر رساندن ارزش آنتن های متعدد.

در آینده، ترمینال‌های 6R/8R در صنعت ساخته شده‌اند و فناوری فعلی محقق شده است: فناوری طرح‌بندی 6 آنتن در کل دستگاه ترمینال تحقق یافته است، و پشته پروتکل باند اصلی 8R در آن پشتیبانی می‌شود. پردازنده باند پایه ترمینال

کاغذ سفید مربوطه China Telecom و China Unicom، 5G 2.1g 4R را به عنوان یک تلفن همراه اجباری در نظر می‌گیرد و همه تلفن‌های همراه 5G FDD در بازار چین را ملزم به پشتیبانی از Sub3GHz 4R می‌کند.

از نظر تولیدکنندگان ترمینال، تلفن‌های همراه معمولی میان‌رده و رده بالا از 5G FDD فرکانس متوسط ​​1.8/2.1g 4R پشتیبانی می‌کنند، و تلفن‌های همراه جریان اصلی 5G FDD از فرکانس زیر 3 گیگاهرتز 4R پشتیبانی می‌کنند که استاندارد خواهد بود.

در عین حال، قابلیت آپلینک شبکه مزیت اصلی FDD 5G است.با توجه به این آزمایش، تجربه پیک اتصال به پایانه های 2T با پهنای باند بزرگ 2.1 گرمی (2 آنتن فرستنده) از پایانه های 3.5 گرمی فراتر رفته است.می‌توان پیش‌بینی کرد که با توجه به رقابت در بازار پایانه‌ها و تقاضای اپراتورها، تعداد بیشتری از تلفن‌های همراه رده بالا از uplink 2T در باند 2.1g در آینده پشتیبانی می‌کنند.

ثالثاً، از منظر تجربه، 60٪ تا 70٪ از تقاضای جریان موبایل فعلی از داخل خانه می آید، اما دیواره سیمانی سنگین داخل بزرگترین مانع برای ایستگاه Acer در فضای باز برای دستیابی به پوشش داخلی خواهد بود.

فناوری آنتن 2.1 گرمی 8T8R دارای قابلیت نفوذ قوی است و می تواند به پوشش داخلی ساختمان های مسکونی کم عمق دست یابد.این برای خدمات با تاخیر کم مناسب است و به اپراتورها در رقابت های آینده مزایای بیشتری می دهد.علاوه بر این، در مقایسه با سلول سنتی 4T4R، ظرفیت سلول 8T8R 70 درصد افزایش یافته و پوشش بیش از 4 دسی بل افزایش یافته است.

در نهایت، از منظر هزینه بهره برداری و نگهداری، از یک سو، فناوری آنتن 8T8R هم برای پوشش دهی شهری و هم برای پوشش پایین لینک روستایی بهترین انتخاب است، زیرا دارای مزیت تکرار است و نیازی به تعویض در مدت 10 سال ندارد. پس از سرمایه گذاری اپراتور

از سوی دیگر، فناوری آنتن 2.1g 8T8R می تواند 30٪ -40٪ از تعداد سایت ها را در مقایسه با ساخت شبکه 4T4R صرفه جویی کند و تخمین زده می شود که TCO می تواند بیش از 30٪ در 7 سال صرفه جویی کند.برای اپراتورها، کاهش تعداد ایستگاه‌های 5G به این معنی است که شبکه می‌تواند در آینده به مصرف انرژی کمتری دست یابد، که این نیز با هدف "کربن دوگانه" چین مطابقت دارد.

شایان ذکر است که منابع آسمان ایستگاه پایه 5G فعلی محدود است و هر اپراتور تنها یک یا دو قطب در هر بخش دارد.آنتن هایی که از فناوری آنتن 8T8R پشتیبانی می کنند می توانند در آنتن های 3G و 4G شبکه زنده ادغام شوند و سایت را تا حد زیادی ساده کرده و در اجاره سایت صرفه جویی می کنند.

3، FDD 8T8R یک نظریه نیست

اپراتورها آن را در چندین مکان به صورت آزمایشی اجرا کرده اند

فناوری چند آنتنی FDD 8T8R به صورت تجاری توسط بیش از 30 اپراتور در سراسر جهان به کار گرفته شده است.در چین، بسیاری از اپراتورهای محلی نیز اعتبار تجاری 8T8R را تکمیل کرده اند و به نتایج خوبی دست یافته اند.

در ژوئن امسال، Xiamen Telecom و Huawei افتتاح اولین سایت نوآوری مشترک 4/5G 2.1g 8T8R را به پایان رساندند.از طریق آزمایش، مشخص شد که عمق پوشش 5G 2.1g 8T8R بیش از 4dB بهبود یافته و ظرفیت downlink در مقایسه با 4T4R سنتی بیش از 50 درصد افزایش یافته است.

در ژوئیه سال جاری، مؤسسه تحقیقاتی Unicom چین و Guangzhou Unicom دست به دست هم دادند تا تأیید صحت اولین سایت 5G FDD 8T8R گروه China Unicom را در خارج از جزیره بیولوژیکی گوانگژو تکمیل کنند.بر اساس پهنای باند FDD 2.1g 40MHz، اندازه گیری میدان 8T8R پوشش 5dB و ظرفیت سلول را تا 70 درصد در مقایسه با سلول سنتی 4T4R بهبود می بخشد.