Tin tức

Tương lai của 5G từ góc độ mua lại tập thể của các nhà khai thác: Sự phát triển không ngừng của công nghệ đa ăng-ten trên toàn băng tần

Theo Bộ Công nghiệp và Công nghệ thông tin, tính đến cuối tháng 6 năm nay, 961.000 trạm gốc 5G đã được xây dựng, 365 triệu thiết bị đầu cuối điện thoại di động 5G được kết nối, chiếm hơn 80% tổng số của thế giới và còn hơn thế nữa. hơn 10.000 trường hợp đổi mới ứng dụng 5G ở Trung Quốc.

Sự phát triển 5G của Trung Quốc nhanh nhưng chưa đủGần đây, để xây dựng mạng 5G với phạm vi phủ sóng rộng hơn và sâu hơn, China Telecom và China Unicom đã cùng nhau mua lại 240.000 trạm gốc 5G 2,1g, còn China Mobile và đài phát thanh và truyền hình đã cùng nhau mua lại 480.000 trạm gốc 700M 5G, với tổng vốn đầu tư là 58. tỷ nhân dân tệ.

Ngành rất chú ý đến thị phần đấu thầu của các nhà sản xuất trong và ngoài nước, và chúng tôi nhận thấy xu hướng phát triển của 5G từ hai hoạt động mua sắm chuyên sâu này.Các nhà khai thác không chỉ chú ý đến trải nghiệm người dùng như dung lượng và tốc độ mạng 5G mà còn chú ý đến vùng phủ sóng của mạng 5G và mức tiêu thụ điện năng thấp.

5G đã có mặt trên thị trường được khoảng hai năm và dự kiến ​​sẽ đạt 1,7 triệu vào cuối năm nay, cùng với vài triệu trạm gốc 5G nữa sẽ được xây dựng trong những năm tới (có khoảng 6 triệu trạm gốc 4G ở Trung Quốc và hơn thế nữa). 5G sắp ra mắt).

Vậy 5G sẽ đi về đâu từ nửa cuối năm 2021?Các nhà khai thác xây dựng 5G như thế nào?Tác giả tìm thấy một số câu trả lời đã bị bỏ qua từ nhu cầu mua sắm tập thể và thí điểm công nghệ 5G tiên tiến nhất ở nhiều nơi.

1、Nếu có nhiều lợi thế hơn trong việc xây dựng mạng 5G

Với việc thương mại hóa 5G ngày càng sâu rộng và tỷ lệ thâm nhập 5G được cải thiện, lưu lượng điện thoại di động đang tăng lên một cách bùng nổ và mọi người sẽ có yêu cầu ngày càng cao hơn về tốc độ và phạm vi phủ sóng của mạng 5G.Dữ liệu từ ITU và các tổ chức khác cho thấy đến năm 2025, DOU người dùng 5G của Trung Quốc sẽ tăng từ 15 GB lên 100 GB (26 GB trên toàn cầu) và số lượng kết nối 5G sẽ đạt 2,6 tỷ.

Làm thế nào để đáp ứng nhu cầu 5G trong tương lai cũng như xây dựng mạng 5G chất lượng cao một cách hiệu quả và rẻ tiền với vùng phủ sóng rộng, tốc độ nhanh và khả năng nhận sóng tốt đã trở thành vấn đề cấp bách đối với các nhà khai thác ở giai đoạn này.Người vận chuyển nên làm gì?

Hãy bắt đầu với ban nhạc quan trọng nhất.Trong tương lai, các dải tần thấp như 700M, 800M và 900M, các dải tần trung bình như 1.8G, 2.1g, 2.6G và 3.5g và các dải sóng milimet cao hơn sẽ được nâng cấp lên 5G.Nhưng tiếp theo, các nhà mạng cần xem xét phổ tần nào có thể đáp ứng tốt hơn nhu cầu của người dùng 5G hiện tại.

Đầu tiên hãy nhìn vào tần số thấp.Tín hiệu băng tần thấp có khả năng xuyên thấu tốt hơn, lợi thế về vùng phủ sóng, chi phí xây dựng và bảo trì mạng thấp và một số nhà khai thác có nguồn tài nguyên băng tần dồi dào, tương đối đủ trong giai đoạn đầu xây dựng mạng.

Các nhà mạng triển khai 5G ở dải tần thấp cũng gặp phải vấn đề nhiễu sóng cao và tốc độ mạng tương đối chậm.Theo thử nghiệm, tốc độ của 5G băng tần thấp chỉ nhanh hơn 1,8 lần so với mạng 4G cùng băng tần thấp, vẫn ở mức hàng chục Mbps.Có thể nói đây là mạng 5G chậm nhất và không thể đáp ứng nhu cầu nhận thức và trải nghiệm 5G của người dùng.

Do chuỗi băng tần thấp của ngành cuối cùng chưa trưởng thành nên hiện tại chỉ có hai mạng thương mại 800M 5G được phát hành trên thế giới, trong khi mạng thương mại 900M 5G vẫn chưa được phát hành.Do đó, còn quá sớm để phát triển lại 5G ở tốc độ 800M/900M.Dự kiến, chuỗi ngành chỉ có thể đi đúng hướng sau năm 2024.

Và sóng milimet.Các nhà mạng đang triển khai 5G ở sóng milimet tần số cao, có thể mang lại cho người dùng tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn nhưng khoảng cách truyền tương đối ngắn hoặc là mục tiêu của giai đoạn xây dựng tiếp theo.Điều đó có nghĩa là các nhà khai thác cần xây dựng thêm trạm gốc 5G và chi nhiều tiền hơn.Rõ ràng, đối với các nhà khai thác ở giai đoạn hiện tại, ngoại trừ yêu cầu phủ sóng điểm nóng, các kịch bản khác đều không phù hợp để xây dựng băng tần cao.

Và cuối cùng là quang phổ.Các nhà khai thác đang xây dựng 5G ở dải tần giữa, có thể cung cấp tốc độ dữ liệu cao hơn và nhiều dung lượng dữ liệu hơn so với dải tần thấp hơn.So với phổ tần cao, nó có thể giảm số lượng xây dựng trạm gốc và giảm chi phí xây dựng mạng của các nhà khai thác.Hơn nữa, các liên kết chuỗi công nghiệp như chip đầu cuối và thiết bị trạm gốc đã trưởng thành hơn.

Vì vậy, theo quan điểm của tác giả, trong vài năm tới, các nhà mạng vẫn sẽ tập trung xây dựng các trạm gốc 5G ở dải tần trung, bổ sung thêm các dải tần khác.Bằng cách này, các nhà khai thác có thể tìm được sự cân bằng giữa phạm vi phủ sóng, chi phí và năng lực.

Theo THE GSA, có hơn 160 mạng thương mại 5G trên toàn thế giới, trong đó bốn mạng đứng đầu là mạng 3,5g (123), mạng 2.1G (21), mạng 2.6G (14) và mạng 700M (13).Từ quan điểm thiết bị đầu cuối, thời gian trưởng thành của ngành thiết bị đầu cuối 3,5g + 2,1g là 2 đến 3 năm tới, đặc biệt là thời gian trưởng thành của thiết bị đầu cuối 2,1g đã đạt tới mức 3,5/2,6g.

Các ngành công nghiệp trưởng thành là nền tảng cho thành công thương mại của 5G.Từ quan điểm này, các nhà khai thác Trung Quốc xây dựng 5G với mạng 2.1g+3.5g và 700M+2.6G sẽ có lợi thế đi đầu trong ngành trong những năm tới.

2、FDD 8 t8r

Giúp người vận hành phát huy tối đa giá trị tần số trung bình

Ngoài phổ tần, nhiều ăng-ten cũng là chìa khóa để đáp ứng nhu cầu phát triển của mạng 5G của các nhà khai thác.Hiện tại, 4T4R (bốn ăng-ten phát và 4 ăng-ten thu) và các công nghệ ăng-ten trạm gốc khác thường được các nhà khai thác sử dụng trong mạng 5G FDD không còn có thể đối phó với những thách thức do tăng trưởng lưu lượng truy cập chỉ bằng cách tăng băng thông phổ.

Hơn nữa, khi người dùng 5G ngày càng tăng, các nhà khai thác phải tăng số lượng trạm gốc để hỗ trợ các kết nối lớn, dẫn đến khả năng tự can thiệp giữa những người dùng tăng lên.Công nghệ ăng-ten 2T2R và 4T4R truyền thống không hỗ trợ hướng dẫn chính xác ở cấp độ người dùng và không thể đạt được chùm tia chính xác, dẫn đến tốc độ người dùng giảm.

Loại công nghệ đa ăng-ten nào sẽ cho phép các nhà khai thác đạt được phạm vi phủ sóng của 5G đồng thời tính đến các yếu tố như công suất trạm gốc và trải nghiệm người dùng?Như chúng ta đã biết, tốc độ truyền của mạng không dây chủ yếu phụ thuộc vào chế độ làm việc gửi và nhận tín hiệu giữa trạm gốc mạng và các thiết bị đầu cuối như điện thoại thông minh, trong khi công nghệ đa ăng-ten có thể tăng gấp đôi công suất của trạm gốc (bùm sóng chính xác dựa trên nhiều ăng-ten có thể kiểm soát nhiễu).

Do đó, sự phát triển nhanh chóng của 5G đòi hỏi sự phát triển liên tục của FDD lên 8T8R, MIMO khổng lồ và các công nghệ đa ăng-ten khác.Theo tác giả, 8T8R sẽ là hướng xây dựng mạng 5GFDD trong tương lai để đạt được “cả kinh nghiệm và phạm vi phủ sóng” vì những lý do sau.

Đầu tiên, từ quan điểm tiêu chuẩn, 3GPP đã được cải tiến trong mỗi phiên bản của giao thức với sự xem xét đầy đủ về nhiều ăng-ten đầu cuối.Phiên bản R17 sẽ giảm độ phức tạp của thiết bị đầu cuối và kiểm tra trạng thái kênh thiết bị đầu cuối thông qua thông tin pha giữa băng tần ngược dòng và hạ lưu của trạm gốc.Phiên bản R18 cũng sẽ bổ sung thêm mã hóa có độ chính xác cao.

Việc thực hiện các tiêu chuẩn này đòi hỏi ít nhất các trạm gốc 5G FDD phải có công nghệ ăng-ten 8T8R.Đồng thời, các giao thức R15 và R16 cho kỷ nguyên 5G đã cải thiện đáng kể hiệu suất và hỗ trợ cho 2CC CA băng thông lớn 2,1g.Các giao thức R17 và R18 cũng sẽ thúc đẩy sự phát triển liên tục của FDD Massive MIMO.

Thứ hai, từ quan điểm thiết bị đầu cuối, 4R (bốn ăng-ten thu sóng) của điện thoại thông minh và các thiết bị đầu cuối khác có thể giải phóng công suất 2,1g của trạm gốc 8T8R và 4R đang trở thành cấu hình tiêu chuẩn của điện thoại di động 5G, có thể hợp tác với mạng để tối đa hóa giá trị của nhiều anten.

Trong tương lai, các thiết bị đầu cuối 6R/8R đã được triển khai trong ngành và công nghệ hiện tại đã được hiện thực hóa: công nghệ bố trí 6 ăng-ten đã được hiện thực hóa trong toàn bộ thiết bị đầu cuối và ngăn xếp giao thức 8R băng tần cơ sở chính thống đã được hỗ trợ trong bộ xử lý băng cơ sở đầu cuối.

Sách trắng liên quan của China Telecom và China Unicom coi 5G 2.1g 4R là điện thoại di động bắt buộc, yêu cầu tất cả điện thoại di động 5G FDD tại thị trường Trung Quốc phải hỗ trợ Sub3GHz 4R.

Về mặt các nhà sản xuất thiết bị đầu cuối, điện thoại di động trung và cao cấp phổ thông đã hỗ trợ 5G FDD tần số trung bình 1,8/2,1g 4R và điện thoại di động 5G FDD phổ thông trong tương lai sẽ hỗ trợ Sub 3GHz 4R, đây sẽ là tiêu chuẩn.

Đồng thời, khả năng đường lên mạng là ưu điểm chính của FDD 5G.Theo thử nghiệm, trải nghiệm đỉnh cao của đường lên của thiết bị đầu cuối 2T (2 ăng ten phát) băng thông lớn 2,1g đã vượt quá trải nghiệm của thiết bị đầu cuối 3,5g.Có thể dự đoán rằng, do sự cạnh tranh trên thị trường thiết bị đầu cuối và nhu cầu của các nhà khai thác, nhiều điện thoại di động cao cấp hơn sẽ hỗ trợ đường lên 2T ở băng tần 2.1g trong tương lai.

Thứ ba, từ góc độ kinh nghiệm, 60% đến 70% nhu cầu lưu lượng di động hiện tại đến từ trong nhà, nhưng bức tường xi măng nặng nề bên trong sẽ trở thành trở ngại lớn nhất để trạm Acer ngoài trời đạt được phạm vi phủ sóng trong nhà.

Công nghệ ăng-ten 2.1g 8T8R có khả năng xuyên thấu mạnh mẽ và có thể đạt được phạm vi phủ sóng trong nhà của các tòa nhà dân cư nông.Nó phù hợp với các dịch vụ có độ trễ thấp và mang lại cho các nhà khai thác nhiều lợi thế hơn trong cạnh tranh trong tương lai.Ngoài ra, so với tế bào 4T4R truyền thống, công suất của tế bào 8T8R tăng 70% và vùng phủ sóng tăng hơn 4dB.

Cuối cùng, từ góc độ chi phí vận hành và bảo trì, một mặt, công nghệ ăng-ten 8T8R là sự lựa chọn tốt nhất cho cả vùng phủ sóng đường lên đô thị và vùng phủ sóng đường xuống nông thôn, vì nó có ưu điểm là lặp lại và không cần thay thế trong vòng 10 năm. sau khi nhà điều hành đầu tư.

Mặt khác, công nghệ ăng-ten 2.1g 8T8R có thể tiết kiệm 30%-40% số lượng địa điểm so với việc xây dựng mạng 4T4R và ước tính TCO có thể tiết kiệm hơn 30% trong 7 năm.Đối với các nhà khai thác, việc giảm số lượng trạm 5G có nghĩa là mạng có thể đạt được mức tiêu thụ năng lượng ít hơn trong tương lai, điều này cũng phù hợp với mục tiêu “carbon kép” của Trung Quốc.

Điều đáng nói là tài nguyên bầu trời của trạm gốc 5G hiện tại còn hạn chế và mỗi nhà mạng chỉ có một hoặc hai cực ở mỗi khu vực.Các ăng-ten hỗ trợ công nghệ ăng-ten 8T8R có thể được tích hợp vào ăng-ten 3G và 4G của mạng trực tiếp, giúp đơn giản hóa đáng kể địa điểm và tiết kiệm tiền thuê địa điểm.

3、FDD 8T8R không phải là lý thuyết

Các nhà khai thác đã thí điểm nó ở một số nơi

Công nghệ đa ăng-ten FDD 8T8R đã được hơn 30 nhà mạng trên thế giới triển khai thương mại.Tại Trung Quốc, nhiều nhà khai thác địa phương cũng đã hoàn thành việc xác nhận thương mại 8T8R và đạt được kết quả tốt.

Vào tháng 6 năm nay, Xiamen Telecom và Huawei đã hoàn thành việc khai trương địa điểm đổi mới chung 2.1g 8T8R chế độ kép 4/5G đầu tiên trên thế giới.Qua thử nghiệm, người ta nhận thấy độ sâu vùng phủ sóng của 5G 2.1g 8T8R được cải thiện hơn 4dB và dung lượng đường xuống tăng hơn 50% so với 4T4R truyền thống.

Vào tháng 7 năm nay, Viện nghiên cứu China Unicom và Quảng Châu Unicom đã hợp tác với Huawei để hoàn tất quá trình xác minh địa điểm 5G FDD 8T8R đầu tiên của Tập đoàn China Unicom tại Vùng ngoại ô của Đảo sinh học Quảng Châu.Dựa trên băng thông FDD 2.1g 40 MHz, phép đo trường của 8T8R cải thiện phạm vi phủ sóng 5dB và công suất của ô lên tới 70% so với ô 4T4R truyền thống.