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4G時(shí)代，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的繁榮促使了網(wǎng)絡(luò)容量需求的不斷增加，80%網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)發(fā)生在室內(nèi)場(chǎng)景。進(jìn)入5G時(shí)代，部署頻段更高，室內(nèi)基站承載的業(yè)務(wù)比例隨之增大。除公網(wǎng)外，5G還將承載各類垂直行業(yè)的室內(nèi)業(yè)務(wù)，改變各行各業(yè)的生產(chǎn)方式。小基站方案直接影響到5G室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量及應(yīng)用模式，是解決室內(nèi)覆蓋的重要技術(shù)手段。5G小基站產(chǎn)業(yè)的成熟也成為運(yùn)營(yíng)商迫切關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。
5G網(wǎng)絡(luò)對(duì)于小基站需求明確
近年來(lái)公網(wǎng)及垂直行業(yè)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不斷發(fā)展，截至2020年初，國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商手機(jī)上網(wǎng)DOU已接近7GB，2019年12月單月5G用戶DOU更是接近17GB。絕大多數(shù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)生于室內(nèi)，所以室內(nèi)場(chǎng)景的覆蓋方案也越來(lái)越受重視。
4G時(shí)代，室內(nèi)覆蓋方案的主要解決手段是室外打室內(nèi)和傳統(tǒng)DAS分布系統(tǒng)。進(jìn)入5G時(shí)代，運(yùn)營(yíng)商的主力覆蓋頻段由1.8~2.3GHz提升至2.6~4.9GHz，導(dǎo)致傳統(tǒng)方案存在諸多建設(shè)上的困難：??
1.室外打室內(nèi)的穿損增大約6~10dB，導(dǎo)致室外打室內(nèi)覆蓋能力大幅降低；
2. 無(wú)源器件和饋線的頻響性能無(wú)法滿足2.7G以上系統(tǒng)建設(shè)要求，即3.5G及4.9GHz無(wú)法采用DAS室分系統(tǒng)方案；
3. 對(duì)于2.6GHz，現(xiàn)網(wǎng)4G已部署的傳統(tǒng)DAS超過(guò)90%為單路室分，為支持MIMO特性需進(jìn)行改造，施工有一定難度，還存在新老支路一致性問(wèn)題。
5G小基站可從技術(shù)源頭克服上述傳統(tǒng)室分的建設(shè)問(wèn)題，且光纖部署施工難度小、擴(kuò)容靈活、支持可視化運(yùn)維等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)大幅提高網(wǎng)絡(luò)容量，提升網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維效率。
此外，行業(yè)網(wǎng)需求對(duì)于5G的發(fā)展至關(guān)重要，在工廠、港口、能源等多領(lǐng)域?qū)?G技術(shù)都提出了應(yīng)用需求，支撐疫情防控和企業(yè)復(fù)工復(fù)產(chǎn)中，5G技術(shù)已經(jīng)在應(yīng)急、災(zāi)備、防控等方面發(fā)揮了重要作用。
后疫情時(shí)代，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、智能檢疫機(jī)器人、在線教育等多種業(yè)務(wù)應(yīng)用對(duì)于行業(yè)網(wǎng)的速率、時(shí)延、可靠性等關(guān)鍵指標(biāo)，提出更高要求。
5G小基站支持靈活的幀結(jié)構(gòu)配置以滿足大上行及低時(shí)延業(yè)務(wù)需求，可通過(guò)小區(qū)分裂容量提升網(wǎng)絡(luò)總體容量，支持可視化運(yùn)維提升監(jiān)控能力，同時(shí)具備DICT融合能力可支持多業(yè)務(wù)多場(chǎng)景的融合，可滿足各行各業(yè)的多樣性、差異化、碎片化的需求，將在垂直行業(yè)室內(nèi)場(chǎng)景中得到廣泛的應(yīng)用。
5G小基站相對(duì)4G有較大變化
4G發(fā)展中后期，隨著室內(nèi)業(yè)務(wù)需求量的增加，運(yùn)營(yíng)商引入了有源室分，包含分布式皮基站、擴(kuò)展型皮基站和一體化皮站，主要應(yīng)用于交通樞紐、大型場(chǎng)館、醫(yī)院、酒店、營(yíng)業(yè)廳、咖啡廳等中高價(jià)值場(chǎng)景?？傮w上小基站產(chǎn)品類型已較為全面。
進(jìn)入5G時(shí)代，小基站站型分類與4G類似。考慮到高容量公網(wǎng)及大中型覆蓋行業(yè)網(wǎng)的分布式部署需求，目前5G有源室分站型以分布式和擴(kuò)展型皮基站兩類為主。針對(duì)擴(kuò)展型皮基站，相對(duì)于4G產(chǎn)品，5G小站有了更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景、更高的技術(shù)要求、更豐富的功能，及更簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
（一）? ? 5G小站應(yīng)用場(chǎng)景更廣泛
4G的小基站由于在通道數(shù)、小區(qū)能力、用戶容量等方面較弱，主要應(yīng)用于酒店、寫(xiě)字樓等中低價(jià)值和小面積區(qū)域，解決信號(hào)覆蓋率低的問(wèn)題，提升網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的支持能力。
相比于4G小站， 5G擴(kuò)皮小站面對(duì)更多場(chǎng)景規(guī)劃了2T2R/4T4R、5G單模/4G+5G雙模等多樣化產(chǎn)品，同時(shí)具備小區(qū)分裂能力，可逐漸由中低容量場(chǎng)景拓展至醫(yī)院、廠商等高容量場(chǎng)景。同時(shí)5G小站支持多業(yè)務(wù)融合及云化虛擬化等特點(diǎn)，隨著垂直行業(yè)需求的逐漸明確，具備部署簡(jiǎn)單、擴(kuò)容靈活的小基站將成為行業(yè)網(wǎng)重要的解決方案。
（二）? ? 5G小站技術(shù)要求更高
隨著產(chǎn)品類型的增加、性能的提升，適用場(chǎng)景的全面覆蓋，相比于4G，5G小站的站型更多，技術(shù)要求也同步提升。首先在基帶資源及射頻指標(biāo)方面，帶寬要求提升至100MHz、小區(qū)數(shù)由僅支持單小區(qū)擴(kuò)展為支持最多8個(gè)小區(qū)、單小區(qū)用戶數(shù)要求升級(jí)為支持200個(gè)用戶；其次在設(shè)備功率方面，對(duì)射頻器件的要求更高，單通道功率要求達(dá)到400mW。
（三）? ? 5G小站網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更簡(jiǎn)單
5G小站整個(gè)系統(tǒng)基于三層架構(gòu)，包括BBU、RHub和pRRU，可通過(guò)運(yùn)營(yíng)商專用傳輸網(wǎng)直接接入核心網(wǎng)，且由BBU的小區(qū)為單位配置cell ID，無(wú)需接入安全及匯聚網(wǎng)關(guān)。同時(shí)，5G小基站架構(gòu)設(shè)計(jì)初期就支持標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)管南向接口，可統(tǒng)一部署小基站智能網(wǎng)管，相對(duì)4G小站的架構(gòu)及網(wǎng)管的部署上相對(duì)簡(jiǎn)單。
（三）? ? 5G小站網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更簡(jiǎn)單
5G小站整個(gè)系統(tǒng)基于三層架構(gòu)，包括BBU、RHub和pRRU，可通過(guò)運(yùn)營(yíng)商專用傳輸網(wǎng)直接接入核心網(wǎng)，且由BBU的小區(qū)為單位配置cell ID，無(wú)需接入安全及匯聚網(wǎng)關(guān)。同時(shí)，5G小基站架構(gòu)設(shè)計(jì)初期就支持標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)管南向接口，可統(tǒng)一部署小基站智能網(wǎng)管，相對(duì)4G小站的架構(gòu)及網(wǎng)管的部署上相對(duì)簡(jiǎn)單。
5G小基站商用部署仍面臨挑戰(zhàn)
經(jīng)過(guò)4G時(shí)代的技術(shù)積累及應(yīng)用探索，5G小站的發(fā)展站在較高的起點(diǎn)上，行業(yè)投入較多。但5G網(wǎng)絡(luò)的速率、時(shí)延和可靠性要求相比4G大幅提升，公網(wǎng)及行業(yè)用戶的需求也在不斷攀升，面向商用部署，目前5G小站在技術(shù)能力、成本、成熟度等多方面仍存在諸多問(wèn)題及挑戰(zhàn)。
（一）部分產(chǎn)品成熟度有待提升
目前業(yè)內(nèi)小站廠商已普遍完成2TR 100MHz的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，但在小區(qū)數(shù)、功耗、用戶容量等功能性能方面尚有待提高，且在多模高帶寬方面的支持能力稍顯不足。同時(shí)為了提供更具競(jìng)爭(zhēng)力的解決方案，小站在整體成本及功耗等方面仍需進(jìn)一步優(yōu)化。
（二）產(chǎn)業(yè)上下游發(fā)展不均衡
與公網(wǎng)及行業(yè)對(duì)數(shù)字化室分產(chǎn)品的需求相對(duì)的，當(dāng)前小基站產(chǎn)業(yè)鏈整體上呈現(xiàn)出“中間厚、兩邊薄”的橄欖球型特點(diǎn)，產(chǎn)業(yè)資源大多集中在中游的系統(tǒng)和設(shè)備集成環(huán)節(jié)，產(chǎn)業(yè)鏈上游的芯片產(chǎn)業(yè)投入稍顯不足，方案相對(duì)較單一，目前以服務(wù)器匹配加速卡方案為主，ARM和SOC方案正在逐步完善中，成熟度有待提升；軟件及下游的落地服務(wù)作為運(yùn)營(yíng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，涉及到客戶的交付、創(chuàng)新應(yīng)用和商業(yè)模式的探索，對(duì)于室內(nèi)覆蓋尤為重要，目前還需加大投入、補(bǔ)齊短板，以達(dá)到均衡發(fā)展，做強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈的目標(biāo)。
（三）需重視部署問(wèn)題
相較已規(guī)模部署的傳統(tǒng)DAS，4G擴(kuò)皮小基站引入較晚，建網(wǎng)成本較高、開(kāi)通流程復(fù)雜。加之部分小站廠家交付落地及運(yùn)維能力參差不齊，導(dǎo)致擴(kuò)展型皮站在4G時(shí)期的規(guī)模應(yīng)用有限。
針對(duì)部署中存在的問(wèn)題，建議5G小站重視部署問(wèn)題：第一，加強(qiáng)現(xiàn)網(wǎng)集成能力，與其它網(wǎng)元充分對(duì)接，以增強(qiáng)落地部署交付能力；第二，重視產(chǎn)品量產(chǎn)及售后能力提升，建立完善的服務(wù)體系，提升運(yùn)維服務(wù)能力；第三，面向規(guī)模部署時(shí)存在的室內(nèi)外同頻干擾等突出問(wèn)題，研究?jī)?yōu)化方案，提升整體組網(wǎng)性能。
5G是數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代重要的基礎(chǔ)設(shè)施，是我國(guó)新基建之首，公網(wǎng)及行業(yè)應(yīng)用的多樣性需求促使5G解決方案不斷豐富。5G小基站部署靈活、容量較高、維護(hù)高效，且可支持多種行業(yè)及不同場(chǎng)景的建設(shè)需求。在后續(xù)的發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)進(jìn)一步提高產(chǎn)品成熟度，開(kāi)拓創(chuàng)新，提升網(wǎng)絡(luò)性能、降低建設(shè)成本、重視部署運(yùn)維問(wèn)題，提供最佳解決方案的同時(shí)體現(xiàn)最優(yōu)性價(jià)比，并充分均衡上下游產(chǎn)業(yè)鏈，面向落地商用打造更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，與運(yùn)營(yíng)商及產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈實(shí)現(xiàn)價(jià)值共贏。
原文作者王東，系中國(guó)移動(dòng)研究院無(wú)線與終端技術(shù)研究所主任研究員?
