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中兴:针对现有4G运营商的5G部署建议——4G&5G网络融合,实现稳健5G演进

2019-11-15

中兴:针对现有4G运营商的5G部署建议——4G&5G网络融合,实现稳健5G演进

随着美韩争先推出商用5G,以及中国5G建设的大规模铺开,5G时代正在加速到来。但罗马不是一天建成的,5G的发展需要逐步按需进行。真正大规模的5G部署以及成熟发展,一则依赖于产业链,二则依赖于5G真正杀手级应用的推动,这些都需要时间。根据GSMA 2019年的预测报告,4G用户基数最大且仍在快速增长,预计2025年,4G仍将占据59%的移动用户数;除了用户数,4G的流量也占据主导地位,根据Global Data 2019年Q2的报告,目前4G的流量占比达84%~86%。所以,可以预见,5G的部署将是一个基于4G网络进行的长期的替换、升级、迭代的过程,4G和5G将在未来数年内相辅相成地共存发展。
现阶段运营商需综合考虑4G和5G,构建一张“面向5G时代,高效4G组网,预埋5G能力,快速平滑演进”的4G&5G融合网络,实现更为稳健的5G演进。
下面,我们针对4G&5G融合发展过程中,目标的设定、部署策略的选择、站点部署的方案,给运营商提供一些参考建议。
5G初期的目标建议
5G在市场上预热多年,消费者已经满怀期待,5G这场盛宴终于要在今年开席。在5G商用的第一波浪潮里,运营商应该根据各自区域的5G发展节奏以及自身品牌定位需求,选择最高效的5G方案,力争在本区域或者本国尽早商用发布5G。这对于运营商提升品牌,打造技术领先的形象,提高用户忠诚度以及提升市场份额,都是一次绝佳的机会,值得运营商去把握。
5G初期的策略选择和部署建议
聚焦区域:5G聚焦高价值场景,4G保证业务连续性广覆盖
5G首战,主要考虑品牌竞争。5G网络规划首先解决的问题是“高价值、高流量、高换机率”的目标区域识别,精准对标网络经营需求,合理规划初期站点规模,力争做到一定范围内的连续5G覆盖,而整网覆盖和业务连续性则依托于现有4G网络。
中兴通讯BE-Net平台,支持基于4G网络的覆盖/容量/价值/站点拓扑等多维综合分析,从B(Benefit)和E(Experience)两个关键要素出发,不仅能针对现网给出4G优化方案,还能帮助运营商精准识别出5G高价值区,让5G有的放矢,达到事半功倍的部署效果。
网络架构:NSA&SA双模基站,5G建网“加速度”
5G有NSA(Non-standalone)和SA(standalone)两种组网架构选择。5G NSA组网时,依托于成熟的4G网络,无需新建5GC核心网,综合考虑行业成熟度、快速部署、初期投资规模,NSA Option3X成为多数运营商现阶段的建网选择。而SA组网,独立于4G网络,基于新建的5GC,支持网络切片,同时支持eMBB和URLLC/mMTC,可充分利用5G能力进行业务创新,是5G发展的终极目标。运营商既希望尽快部署5G商用网络,又要求快速平滑演进到SA的终极5G网络架构,同时还要尽量节省投资成本。
针对以上诉求,中兴通讯提出建网“加速度”理念,推出NSA和SA双模基站,可实现硬件投资一步到位,通过软件升级就可以实现NSA网络平滑演进到SA目标网络,并且实现一个载波同时支持NSA和SA两种制式的终端接入,在NSA升级到SA时,不需要终端用户换手机,真正实现平滑升级。
频谱规划:5G初期优选新频谱,4G频谱重耕作为备选
频谱选择是5G的战略点,决定了5G的起跑线位置,频率的高低将决定建站投资,而频谱的宽度将决定5G网络的容量和体验。
首先,5G初期,运营商应尽快获取全球通用性最强的频谱。根据2019年2月GSA的报告,现有的5G实验局中,39%(121张网络)使用n78(3.3~3.8GHz),是占比最大的频谱;另外根据GSA 2019年7月的报告,已经有17个国家完成了5G频谱的拍卖/分配,其中16个国家都选择了3.5GHz为5G频谱。由此可见,3.5GHz事实上已经成为5G初期运营商的首选频谱,此外,2.6GHz是运营商5G主要频段的第二选择。中兴通讯提供涵盖以3.5GHz/2.6GHz为代表的Sub6GHz以及mmWave的全系列的产品和方案,供运营商选择。
其次,现有2G/3G/4G的频谱都可能逐步重耕(refarming)迁移到5G。现有2G/3G/4G网络通常基于Sub3GHz频谱,频谱低,覆盖好,升级5G便捷快速成本低,频谱重耕也给5G演进多提供了一种选择。中兴通讯现有Sub3GHz的2G/3G/4G设备支持软件升级平滑演进5G NR,同时中兴通讯Magic Radio Pro解决方案基于对全球网络不同业务模型分析和多年的GL/GU/UL/GN/LN等多制式频谱共享的丰富经验,率先推出LTE与5G NR的DSS动态频谱共享,支持时隙级的动态频谱调度和共享,实现频谱的最大效率,助力4G向5G的平滑演进,实现Sub3GHz的5G低成本快速覆盖。
业务互补:5G聚焦eMBB业务,4G和5G互补,保证业务体验
5G将构建三大业务场景,考虑到业务需求及技术发展并不平衡,在实际应用时,三大业务场景的推进速度不同。5G初期将率先满足eMBB,支撑起4G流量难以承载的高清视频、VR/AR等高流量业务;随着技术的发展,URLLC和mMTC也将适时跟进。所以,在较长的一段时间内,4G和5G将互为补充,共同支撑三大业务场景的探索和实践。
-eMBB
5G初期主要在热点部署eMBB业务,提供高清视频/VR/AR等高流量业务。5G eMBB采用更宽的频谱、更高效的Massive MIMO等技术,将宽带网络性能带上一个新高度,从而带动高流量业务的迅猛发展。伴随高流量业务的发展和用户使用习惯的培育,网络对流量的需求将会再一次被引爆,而由于5G初期覆盖的局限性以及网络部署的阶段性,MBB业务的广覆盖仍将依托于4G网络,这就要求现有4G网络通过多载波聚合、4×4 MIMO、非授权载波等技术,持续提升站点吞吐量和网络性能。
中兴通讯提供一系列的宽带性能提升产品和解决方案,并将Massive MIMO这项5G技术引入4G网络,使得现有4G小区吞吐量提升3~5倍。中兴通讯在Pre5G Massive MIMO 领域持续领先,分别于2014年和2016年,业界首家发布TDD Massive MIMO和FDD Massive MIMO方案,并在2019年巴塞展期间,发布了新一代双频FDD Massive MIMO新产品,业界领先。截至目前,中兴通讯在全球已累计发货、部署超过10000个Pre5G Massive MIMO基站。
-mMTC
万物互联是5G的愿景之一,物联网被认为是下一个万亿级的业务领域。根据目前行业标准的进度,预计5G的mMTC将在3GPP R17中正式定义。在现阶段,充分利用4G网络来支持NB-IoT和eMTC技术布局物联网,是运营商拓展物联网领域的最佳选择。
中兴通讯提供端到端的CIoT(Cellular Internet-of-things)解决方案,在业界率先完成了NB-IoT R14速率增强、多载波增强、多种定位技术等新功能内外场验证,并且与各行业进行了广泛的业务探索,包括智能电表、共享家电、自行车智能管理、摩托车监控等。截止目前,中兴CIoT已助力全球20+网络率先切入物联网领域,商用站点规模超35万站。
-URLLC
在业务场景上,相较于eMBB,URLLC更被业界寄予厚望,期待URLLC开拓垂直行业,带来各种现有4G网络无法支撑的新业务,如工业控制、工厂自动化、远程医疗、自动驾驶等。URLLC需要部署5GC后才能支持,预计会在5G第二阶段进行部署。但随着业务应用场景和范围的越来越广泛,已经出现了越来越多对时延敏感的业务,比如在线实时游戏、视频直播等业务已经蓬勃发展,这些都对现有网络提出了更高的时延要求。
在5G URLLC到来之前,中兴通讯于2018年业界首家推出UltraLive解决方案,在无需更换终端的情况下,空口时延降至毫秒级,使现有4G用户提前享受类5G的超低时延体验,同时也为5G低时延业务进行前期培养和孵化。
-语音业务
语音是用户体验最直观,对网络评价最关键的业务。到了5G时代,NSA场景,5G语音承载在4G VoLTE上;SA场景,语音业务的连续性同样依托于VoLTE。所以优质连续的VoLTE是5G语音保障的基石。建议运营商在5G建设之前或者之初,优先构建一张广覆盖高性能的VoLTE网络。中兴通讯的eVoLTE方案,通过系列化的功能,支撑高质量的语音体验(MOS4.0+),覆盖和容量也大幅提升,目前已经在中兴通讯承建的商用网络中广泛应用。
5G初期站点部署的建议
5G首战,贵在快速部署。移动运营商大多同时面临着多项挑战:一是5G高价值区包括各类场景需要差异化的站点方案来匹配;二是高价值区的站址空间紧张,添加设备难度大;三是作为运营商收入主要来源,4G高负荷站点亟需扩容应对日益增长的话务需求;四是为了快速、高效、低成本地部署5G,运营商急需一个有前瞻性,兼顾现网和后续5G需求,高效全面的站点方案。
中兴通讯针对当前运营商现网发展的核心需求,推出了面向4G&5G的多场景UniSite极简站点方案。极简站点是最契合运营商现阶段4G&5G融合发展需求的站点方案,高效提升4G网络容量的同时,支持平滑的5G演进。该方案采用多种高性能、高集成度的创新产品,包括UBR(超宽带无线电),以及内置合路器的RRU产品,节省天线端口、无需外置合路器,实现高效的站点部署,以单天线配置提供Sub3GHz从2G、3G到4G多频段的站点部署,网络容量大幅提升的同时,站点设备数量大大减少,为5G部署节省出更多天面空间。例如,中兴通讯于2019年巴塞展期间推出业界首款集成900MHz、1800MHz、2100MHz三个主流频段的三频UBR产品,站点设备可减少67%。同时,中兴通讯极简站点方案提供系列化的产品涵盖所有关键部署场景:Massive MIMO产品用于超高流量爆点场景;Pad产品用于热点场景;多模多频QCell产品用于室内场景。
极简站点方案助力运营商全面提升多频多模网络部署效率,大大提升4G网络性能,简化站点部署,平滑升级5G,降低运营商的综合成本。
网络演进势不可挡,更新换代带来的新鲜感正是通信行业最大的魅力。不断超越自己,不断挑战物理极限的束缚,提供更高、更快、更好的体验,是运营商和设备商持续努力的目标。
技术的发展让数字鸿沟逐渐变窄,在可期的未来,我们认为充分利用已有网络和资源,充分挖掘现网潜力,不断优化网络结构,积极联合垂直行业,不断拓展业务的触角,才能使运营商不断提升竞争实力和盈利能力,并在面对技术换代的阵痛时,从容面对,游刃有余。

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