חֲדָשׁוֹת

העתיד של 5G מנקודת המבט של רכישה קולקטיבית של מפעילים: התפתחות מתמשכת של טכנולוגיית מרובות אנטנות בכל הלהקה

על פי נתוני משרד התעשייה וטכנולוגיית המידע, עד סוף יוני השנה נבנו 961,000 תחנות בסיס 5G, חוברו 365 מיליון מסופי טלפון נייד 5G, המהווים יותר מ-80 אחוזים מכלל העולם, והיו יותר יותר מ-10,000 מקרי חדשנות ביישומי 5G בסין.

פיתוח ה-5G של סין מהיר, אבל לא מספיק.לאחרונה, על מנת לבנות רשת 5G עם כיסוי רחב ועמוק יותר, צ'יינה טלקום וצ'יינה יוניקום רכשו ביחד 240,000 תחנות בסיס 2.1g 5G, ו-China Mobile ורדיו וטלוויזיה רכשו ביחד 480,000 תחנות בסיס 5G 700M, בהשקעה כוללת של 58 מיליארד יואן.

התעשייה מקדישה תשומת לב רבה לחלק ההצעות של יצרנים מקומיים וזרים, ואנו מוצאים את מגמת הפיתוח של 5G משתי הרכש האינטנסיבי הללו.מפעילים לא רק שמים לב לחוויית משתמש כמו קיבולת ומהירות רשת 5G, אלא גם שמים לב לכיסוי רשת 5G וצריכת חשמל נמוכה.

5G זמין מסחרית מזה כשנתיים וצפוי להגיע ל-1.7 מיליון עד סוף שנה זו, כשבשנים הקרובות ייבנו עוד כמה מיליוני תחנות בסיס 5G (בסין יש כ-6 מיליון תחנות בסיס 4G ועוד. 5G בקרוב).

אז לאן ילך 5G מהמחצית השנייה של 2021?איך מפעילים בונים 5G?המחבר מוצא כמה תשובות שזכו להתעלמות מהביקוש לרכש קולקטיבי ומהפיילוט הטכנולוגי החדיש ביותר של 5G במקומות שונים.

1、אם יש יותר יתרונות בבניית רשת 5G

עם העמקת מסחור 5G ושיפור קצב החדירה של 5G, תעבורת הטלפונים הניידים גדלה בצורה נפיצה, ולאנשים יהיו דרישות גבוהות יותר ויותר לגבי המהירות והכיסוי של רשת 5G.נתונים מ-ITU וארגונים אחרים מראים שעד 2025, משתמש ה-5G בסין יגדל מ-15GB ל-100GB (26GB בעולם), ומספר חיבורי ה-5G יגיע ל-2.6 מיליארד.

איך לענות על הביקוש העתידי של 5G ולבנות ביעילות ובזול רשת 5G איכותית עם כיסוי רחב, מהירות מהירה ותפיסה טובה הפכה בשלב זה לבעיה דחופה עבור המפעילים.מה הספקים צריכים לעשות?

נתחיל עם הלהקה הביקורתית ביותר.בעתיד ישודרגו פסי תדרים נמוכים כגון 700M, 800M ו-900M, פסי תדרים בינוניים כגון 1.8G, 2.1g, 2.6G ו-3.5g ופסי גל מילימטר גבוהים יותר ל-5G.אבל בשלב הבא, המפעילים צריכים לשקול איזה ספקטרום יכול לענות טוב יותר על הצרכים של משתמשי 5G הנוכחיים.

תסתכל תחילה על תדר נמוך.לאותות פס תדרים נמוכים יש חדירה טובה יותר, יתרונות בכיסוי, עלויות בניית רשת ותחזוקה נמוכות, וחלק מהמפעילים עשירים במשאבי פס תדרים, המספיקים יחסית בשלב הראשוני של בניית הרשת.

מפעילים הפורסים 5G בפסי תדרים נמוכים מתמודדים גם עם בעיות של הפרעות גבוהות ומהירויות רשת איטיות יחסית.לפי הבדיקה, המהירות של 5G בפס נמוך מהירה רק פי 1.8 מזו של רשת 4G עם אותו פס נמוך, שעדיין נמצא בטווח של עשרות Mbps.ניתן לומר שזו רשת ה-5G האיטית ביותר ואינה יכולה לעמוד בדרישות המשתמשים לקוגניציה וחוויה של 5G.

בשל שרשרת התעשייה הסופית הבוסרית של רצועת התדרים הנמוכים, רק שתי רשתות מסחריות של 800M 5G שוחררו בעולם כיום, בעוד ש-900M 5G רשתות מסחריות טרם שוחררו.לכן, מוקדם מדי לטפח מחדש 5G ב-800M/900M.צפוי שרשת התעשייה תוכל לעלות על המסלול הנכון רק לאחר 2024.

וגלים מילימטריים.המפעילים פורסים 5G בגל מילימטר בתדר גבוה, שיכול להביא למשתמשים מהירות העברת נתונים מהירה יותר, אך מרחק השידור קצר יחסית, או היעד של שלב הבנייה הבא.זה אומר שהמפעילים צריכים לבנות יותר תחנות בסיס 5G ולהוציא יותר כסף.ברור שעבור מפעילים בשלב הנוכחי, למעט דרישות כיסוי נקודות חמות, תרחישים אחרים אינם מתאימים לבניית פס תדרים גבוהים.

ולבסוף הספקטרום.המפעילים בונים 5G בפס האמצעי, שיכול לספק מהירויות נתונים גבוהות יותר וקיבולת נתונים גבוהה יותר מהספקטרום התחתון.בהשוואה לספקטרום גבוה, זה יכול להפחית את מספר בניית תחנות הבסיס ולהפחית את עלות בניית הרשת של המפעילים.יתר על כן, חוליות השרשרת התעשייתיות כגון שבב מסוף וציוד תחנות בסיס בוגרות יותר.

לכן, לדעת המחבר, בשנים הקרובות, המפעילים עדיין יתמקדו בבניית תחנות בסיס 5G בספקטרום האמצעי, בתוספת פסי תדרים אחרים.בדרך זו, המפעילים יכולים למצוא איזון בין רוחב הכיסוי, העלות והקיבולת.

לפי THE GSA, יש יותר מ-160 רשתות מסחריות של 5G ברחבי העולם, כאשר ארבע הראשונות הן רשתות 3.5G (123), רשתות 2.1G (21), רשתות 2.6G (14) ורשתות 700M (13).מנקודת המבט הסופית, הבשלות של תעשיית הקצה של 3.5 גרם + 2.1 גרם היא שנתיים עד 3 שנים קדימה, במיוחד הבשלות הסופית של 2.1 גרם התקרבה ל-3.5/2.6 גרם.

תעשיות בוגרות הן הבסיס להצלחה המסחרית של 5G.מנקודת מבט זו, למפעילים סיניים שבונים 5G עם רשתות 2.1g + 3.5g ו-700M+2.6G יש יתרון מוביל בתעשייה בשנים הקרובות.

2、FDD 8 t8r

עזור למפעילים למקסם את הערך של תדר בינוני

בנוסף לספקטרום, אנטנות מרובות הן גם מפתח כדי לענות על צורכי האבולוציה של רשתות ה-5G של המפעילים.נכון לעכשיו, 4T4R (ארבע אנטנות שידור וארבע אנטנות קבלה) וטכנולוגיות אנטנות אחרות של תחנות בסיס הנפוצות בשימוש ברשתות 5G FDD על ידי מפעילים כבר לא יכולות להתמודד עם האתגרים שמביאה גידול התעבורה פשוט על ידי הגדלת רוחב הפס של הספקטרום.

יתרה מכך, ככל שמשתמשי 5G גדלים, המפעילים צריכים להגדיל את מספר תחנות הבסיס כדי לתמוך בחיבורים מסיביים, מה שמוביל להגברת הפרעה עצמית בין משתמשים.טכנולוגיות האנטנות המסורתיות 2T2R ו-4T4R אינן תומכות בהנחיה מדויקת ברמת המשתמש ואינן יכולות להשיג אלומה מדויקת, וכתוצאה מכך ירידה במהירות המשתמש.

איזו סוג של טכנולוגיית ריבוי אנטנות תאפשר למפעילים להשיג את רוחב הכיסוי של 5G תוך התחשבות בגורמים כמו קיבולת תחנות בסיס וחווית משתמש?כידוע, מהירות השידור של רשת אלחוטית תלויה בעיקר במצב העבודה של שליחה וקבלה של אותות בין תחנת בסיס רשת והתקני מסוף כגון טלפונים חכמים, בעוד שטכנולוגיית ריבוי אנטנות יכולה להכפיל את הקיבולת של תחנת הבסיס (קרן מדויקת מבוססת על רב אנטנה יכולה לשלוט בהפרעות).

לכן, הפיתוח המהיר של 5G דורש התפתחות מתמשכת של FDD ל-8T8R, Massive MIMO וטכנולוגיות ריבוי אנטנות אחרות.לדעת המחבר, 8T8R יהיה כיוון הבנייה העתידי של רשת 5GFDD כדי להשיג "גם ניסיון וגם כיסוי" מהסיבות הבאות.

ראשית, מנקודת מבט סטנדרטית, 3GPP שופר בכל גרסה של הפרוטוקול תוך התחשבות מלאה באנטנות מרובות מסוף.גרסת R17 תפחית את מורכבות המסוף ותבדוק את מצב ערוץ המסוף באמצעות מידע פאזה בין הרצועות במעלה הזרם והמורד של תחנת הבסיס.גרסת R18 תוסיף גם קידוד ברמת דיוק גבוהה.

היישום של תקנים אלה מחייב לפחות תחנות בסיס 5G FDD בעלות טכנולוגיית אנטנה 8T8R.במקביל, פרוטוקולי R15 ו-R16 לעידן ה-5G שיפרו משמעותית את הביצועים והתמיכה שלהם ב-2.1g ברוחב פס גדול 2CC CA.פרוטוקולי R17 ו-R18 יניעו גם את המשך ההתפתחות של FDD Massive MIMO.

שנית, מנקודת המבט של הטרמינל, ה-4R (ארבע אנטנות קליטה) של טלפונים חכמים ומסופים אחרים יכולים לשחרר את הקיבולת של תחנת בסיס 2.1g 8T8R, ו-4R הופך לתצורה הסטנדרטית של טלפונים ניידים 5G, שיכולים לשתף פעולה עם רשת כדי למקסם את הערך של אנטנות מרובות.

בעתיד, מסופי 6R/8R הוצבו בתעשייה, והטכנולוגיה הנוכחית מומשה: טכנולוגיית פריסת 6 האנטנות מומשה במכשיר המסוף כולו, וערימת פרוטוקולי ה-baseband 8R נתמכה ב- מעבד פס הבסיס של הטרמינל.

המסמך הלבן הרלוונטי של China Telecom ו-China Unicom מתייחס ל-5G 2.1g 4R כטלפון נייד חובה, המחייב את כל הטלפונים הניידים 5G FDD בשוק הסיני לתמוך ב-Sub3GHz 4R.

מבחינת יצרני מסופים, טלפונים ניידים מיינסטרים בינוניים ומתקדמים תמכו ב-5G FDD בתדר אמצע 1.8/2.1g 4R, וטלפונים ניידים עתידיים מיינסטרים 5G FDD יתמכו ב-Sub 3GHz 4R, שיהיה סטנדרטי.

יחד עם זאת, יכולת הקישור לרשת היא היתרון העיקרי של FDD 5G.על פי הבדיקה, חווית השיא ב-uplink של מסופי 2T ברוחב פס גדול של 2.1 גרם (2 אנטנות שידור) עלתה על זו של מסופי 3.5 גרם.ניתן לחזות כי, מונע על ידי התחרות בשוק המסופים והביקוש של המפעילים, טלפונים ניידים מתקדמים יותר יתמכו בעתיד ב-uplink 2T בפס 2.1g.

שלישית, מנקודת המבט של הניסיון, 60% עד 70% מהביקוש הנוכחי לזרימה ניידת מגיעה מבית, אבל קיר המלט הכבד בפנים יהפוך למכשול הגדול ביותר עבור תחנת Acer החיצונית להשיג כיסוי פנימי.

טכנולוגיית אנטנת 8T8R בנפח 2.1 גרם בעלת יכולת חדירה חזקה ויכולה להשיג כיסוי פנימי של בנייני מגורים רדודים.הוא מתאים לשירותי אחזור נמוך ומעניק למפעילים יתרונות נוספים בתחרות עתידית.בנוסף, בהשוואה לתא 4T4R המסורתי, הקיבולת של תא 8T8R גדלה ב-70% והכיסוי גדל ביותר מ-4dB.

לבסוף, מנקודת המבט של עלות תפעול ותחזוקה, מצד אחד, טכנולוגיית אנטנת 8T8R היא הבחירה הטובה ביותר הן לכיסוי עירוני מעלה והן לכיסוי תחתון כפרי, מכיוון שיש לה יתרון של איטרציה ואין צורך בהחלפה תוך 10 שנים לאחר שהמפעיל משקיע.

מצד שני, טכנולוגיית אנטנת 2.1g 8T8R יכולה לחסוך 30%-40% ממספר האתרים בהשוואה לבניית רשת 4T4R, וההערכה היא ש-TCO יכול לחסוך יותר מ-30% תוך 7 שנים.עבור המפעילים, הקטנת מספר תחנות ה-5G פירושה שהרשת תוכל להשיג פחות צריכת אנרגיה בעתיד, מה שגם עולה בקנה אחד עם יעד ה"פחמן הכפול" של סין.

ראוי להזכיר כי משאבי השמיים של תחנת הבסיס הנוכחית של 5G מוגבלים, ולכל מפעיל יש רק עמוד אחד או שניים בכל מגזר.ניתן לשלב את האנטנות התומכות בטכנולוגיית האנטנה 8T8R באנטנות ה-3G וה-4G של הרשת החיה, מה שמפשט מאוד את האתר וחוסך את שכר הדירה באתר.

3、FDD 8T8R היא לא תיאוריה

מפעילים ניסו אותו בכמה מקומות

טכנולוגיית ריבוי אנטנות FDD 8T8R נפרסה באופן מסחרי על ידי יותר מ-30 מפעילים ברחבי העולם.בסין, מפעילים מקומיים רבים גם השלימו את האימות המסחרי של 8T8R והשיגו תוצאות טובות.

ביוני השנה השלימו Xiamen Telecom ו-Huawei את פתיחת אתר החדשנות המשותף הראשון בעולם 4/5G דו-מצבי 2.1g 8T8R.באמצעות הבדיקה, נמצא כי עומק הכיסוי של 5G 2.1g 8T8R השתפר ביותר מ-4dB וקיבולת ה-downlink גדלה ביותר מ-50% בהשוואה ל-4T4R המסורתי.

ביולי השנה, China Unicom Research Institute ו-Guangzhou Unicom חברו ידיים עם Huawei כדי להשלים את האימות של אתר 5G FDD 8T8R הראשון של China Unicom Group בשדה החוץ של האי הביולוגי של גואנגג'ואו.בהתבסס על רוחב הפס FDD 2.1g 40MHz, מדידת השדה של 8T8R משפרת את הכיסוי של 5dB ואת הקיבולת של התא בעד 70% בהשוואה לתא 4T4R המסורתי.