電信運營(yíng)商助推5G小基站發(fā)展

小基站身材雖“小”，但作用“大”。由于5G商用網(wǎng)絡(luò )剛剛開(kāi)始部署，宏基站建設還在緊鑼密鼓地進(jìn)行中，實(shí)現“吸熱”和“補盲”作用的小基站還未來(lái)得及大展身手。但可以預料的是，在5G時(shí)代，小基站的需求量將大幅增加。

小基站的發(fā)展不僅能夠順應5G“東風(fēng)”，還可乘上O-RAN這輛“快車(chē)”。5G時(shí)代，RAN側的開(kāi)放漸成行業(yè)共識。中國聯(lián)通也十分重視O-RAN的發(fā)展。2019年11月9日，中國移動(dòng)、中國電信、中國聯(lián)通攜手成立開(kāi)放無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )測試與集成中心（OTIC）。中國聯(lián)通副總經(jīng)理范云軍表示，O-RAN將IT產(chǎn)業(yè)新技術(shù)應用于無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)，其意義在于幫助運營(yíng)商構建開(kāi)放、敏捷、智能、靈活的端到端網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)高效快速的產(chǎn)品創(chuàng )新，滿(mǎn)足新時(shí)期客戶(hù)廣泛的數字化應用需求。如今，在各方的努力下，O-RAN在小基站領(lǐng)域的應用正在逐步取得成果。

一場(chǎng)“從室內走向室外”，或者“室內和室外并行”的基站建設方式正在開(kāi)啟，小基站正迎來(lái)春天。

什么是小基站（Small Cell）？

小基站，即Small Cell，到底如何定義？我們參考一些廠(chǎng)商和行業(yè)論壇對Small Cell的定義：

?Small Cells包含的范圍廣、技術(shù)多，但有一點(diǎn)可以確定——它不是一個(gè)典型的宏基站。部署小基站是為了解決小范圍內的網(wǎng)絡(luò )容量問(wèn)題，比如熱點(diǎn)和重要場(chǎng)所。

?凡是無(wú)需通信鐵塔的，它們都是Small Cells，因此它們可以是WiFi路由器、室分系統、Femtocell、Metrocell、Microcell、RRU等。

?Small Cells是由運營(yíng)商提供的低功耗無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的總稱(chēng)，它們可以工作于授權頻譜，也可以是工作于運營(yíng)商級的非授權頻譜的WiFi接入點(diǎn)。Small Cell通常的覆蓋范圍為10米到幾百米，其類(lèi)型包括femtocells、picocells和microcells。

本文對Small Cell的定義如下：

①小巧的外形

②完整的基站（整個(gè)系統包含BBU + RRU +可選路由設備）

③低功耗

④采用可工作于授權頻譜和非授權頻譜的蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)，不包括WiFi等非蜂窩技術(shù)，除非與LTE融合接入。

⑤包含室內和室外部署

Small Cells的主要特點(diǎn)如下：

①部署簡(jiǎn)單。Femtocells可由用戶(hù)自行安裝部署，其他Small Cells可由專(zhuān)業(yè)工程人員部署，但比宏站部署要簡(jiǎn)單很多。

②目標是具備自?xún)?yōu)化、自配置、自干擾管理的能力。

③若部署于城市和密集區域，需與宏基站同步。

④具備靈活的回傳能力。

Small Cells的類(lèi)型：

①FemtoCell

部署于家庭和企業(yè)環(huán)境的無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)，典型的發(fā)射功率為100mW，覆蓋范圍50米，可同時(shí)服務(wù)用戶(hù)數8（家庭）到16（企業(yè)）人，采用家用現有的網(wǎng)線(xiàn)或光纖回傳。

②Picocel和室內Metrocell

部署于室內，典型的發(fā)射功率為250mW，覆蓋范圍250米，可同時(shí)服務(wù)用戶(hù)數32到64人。

③Microcell和室外Metrocell

部署于室外，典型的發(fā)射功率為2到5W，站高8-10米，覆蓋范圍500米，可同時(shí)服務(wù)用戶(hù)數32到200人，通常安裝在城市路燈、建筑物上，回傳方式采用光纖、微波、Mesh組網(wǎng)等。

④Meadowcell

5G濾波器陶瓷雕銑機

指部署于偏遠鄉村的室外小基站，典型的發(fā)射功率為5到40W，站高5-15米，覆蓋范圍1到10公里，可同時(shí)服務(wù)用戶(hù)數32到64人，通常部署在居民樓頂。

基于“開(kāi)放平臺”的5G小基站將迎來(lái)發(fā)展機遇

以往的通信網(wǎng)絡(luò )建設均是先解決信號有無(wú)的問(wèn)題，或是先關(guān)注室外是否連續覆蓋的問(wèn)題，而5G時(shí)代，由于大部分業(yè)務(wù)發(fā)生在室內場(chǎng)景，室內的信號覆蓋成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。

而根據目前中國聯(lián)通外場(chǎng)測試的數據，C-Band對于室內只能進(jìn)行穿透一層墻體的淺層覆蓋，其室內的深度覆蓋遠遠滿(mǎn)足不了5G體驗的覆蓋要求。室內場(chǎng)景的5G室分網(wǎng)絡(luò )和室外5G網(wǎng)絡(luò )同步部署，才能夠保障移動(dòng)用戶(hù)室內外體驗的一致性。

隨著(zhù)2020年5G網(wǎng)絡(luò )建設的持續推進(jìn)和5G終端的大量上市，用戶(hù)對于5G網(wǎng)絡(luò )的訴求將逐漸提升。5G小基站可以滿(mǎn)足大部分5G業(yè)務(wù)的室內場(chǎng)景需求，2021―2022年，在市場(chǎng)需求的驅動(dòng)下，5G小基站將實(shí)現大規模爆發(fā)。

C-Band室外覆蓋室內能力減弱，5G室內覆蓋將更多依靠室內產(chǎn)品。隨著(zhù)5G網(wǎng)絡(luò )建設的推進(jìn)，行業(yè)邊界不斷拓展，新型的個(gè)人和行業(yè)業(yè)務(wù)需求驅動(dòng)室內網(wǎng)絡(luò )向寬帶化和低時(shí)延演進(jìn)，數字化室內網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)品部署規模將明顯提升。但多樣化室內場(chǎng)景有多樣化網(wǎng)絡(luò )需求，不同產(chǎn)品形態(tài)對應不同室內場(chǎng)景，形成差異化部署。

部署高價(jià)值、高流量大型場(chǎng)景以一體化微RRU設備為主；容量需求適中的中小場(chǎng)景以擴展型微基站為主；容量需求低的小微場(chǎng)景以數字微分布設備產(chǎn)品為主。隨著(zhù)5G網(wǎng)絡(luò )的演進(jìn)，運營(yíng)商將會(huì )對低頻重耕，對僅需覆蓋的場(chǎng)景利用原有的DAS系統，降低部署成本。因此擴展型微基站的部署場(chǎng)景將進(jìn)一步被壓縮。

O-RAN產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)度需加快

2020―2021年是5G的大規模部署時(shí)期，在此期間，室內大部分場(chǎng)景將部署完成。目前擴展型微基站的產(chǎn)業(yè)鏈將在2020年具備規模部署條件，可以趕上5G規模部署的時(shí)間，但其應用規模存在不確定性。而O-RAN目前還未形成統一的標準，等真正的白盒產(chǎn)品落地后，或將錯過(guò)5G的規模部署時(shí)間，因此需要加快O-RAN產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)度。

當前5G小基站大多用在通用處理器平臺行業(yè)應用場(chǎng)景中，使得5G小基站可以更加靈活地實(shí)現容量的按需部署、合理利舊已有硬件資源、快速融合MEC及相關(guān)應用。5G小基站將會(huì )使得網(wǎng)絡(luò )建設更加方便、快捷、靈活。因此，面對千行百業(yè)的5G需求，基于“開(kāi)放平臺”的5G小基站將會(huì )有很好的發(fā)展機遇。

近兩年，國外OpenRAN的快速發(fā)展，將對國內O-RAN的發(fā)展態(tài)勢帶來(lái)一定的影響。但國外OpenRAN也處于一定的探索階段，其思路可借鑒，其教訓需要引起注意。比如，基于開(kāi)放平臺的軟硬件解耦路徑將會(huì )使得網(wǎng)絡(luò )更加靈活，但在接口不足夠開(kāi)放/標準化的情況下，引入多廠(chǎng)家集成模式也會(huì )帶來(lái)一定的集成負擔。但總的來(lái)說(shuō)，讓網(wǎng)絡(luò )建設的市場(chǎng)更加開(kāi)放，構建更加健康的生態(tài)體系是業(yè)界的共識。

垂直行業(yè)需求與小基站發(fā)展相輔相成

5G時(shí)代，室內覆蓋效率亟需提升，網(wǎng)絡(luò )建設成本高、功耗大，垂直行業(yè)需求碎片化、復雜化，很難用統一的網(wǎng)絡(luò )部署方式滿(mǎn)足所有差異化的客戶(hù)需求。因此在O-RAN小基站設計時(shí)，需要考慮通過(guò)豐富的細分場(chǎng)景化方案，實(shí)現精細化建網(wǎng)，達成最佳的網(wǎng)絡(luò )性?xún)r(jià)比。同時(shí)，接入網(wǎng)的開(kāi)放已成必然趨勢，開(kāi)放有助于引入更多的技術(shù)創(chuàng )新，提高聯(lián)合創(chuàng )新能力，降低產(chǎn)業(yè)成本。

小基站具備靈活、敏捷、開(kāi)放的優(yōu)勢，更容易滿(mǎn)足場(chǎng)景化的建網(wǎng)需求，同時(shí)支持軟硬件解耦、集成移動(dòng)邊緣計算、基站基礎能力開(kāi)放、接口開(kāi)放、融合泛在物聯(lián)，更容易與垂直行業(yè)深度融合，可以更加經(jīng)濟、快速地適配場(chǎng)景和需求，將是5G時(shí)代重要的網(wǎng)絡(luò )建設產(chǎn)品解決方案。正因為小基站匹配了垂直行業(yè)的市場(chǎng)需求，因此可以預見(jiàn)，垂直行業(yè)的蓬勃發(fā)展也將為小基站帶來(lái)更多全新的市場(chǎng)空間，為其爆發(fā)帶來(lái)機遇。

盡管5G網(wǎng)絡(luò )將會(huì )更多地服務(wù)于垂直行業(yè)應用，但目前由于5G網(wǎng)絡(luò )需要運行在運營(yíng)商的授權頻譜上，數據需要進(jìn)入運營(yíng)商的核心網(wǎng)，因此行業(yè)客戶(hù)更加關(guān)注的數據安全性/私密性如何保證、運營(yíng)商/行業(yè)客戶(hù)/設備商三者的商業(yè)模式如何建立等問(wèn)題。而這些問(wèn)題尚未形成清晰的共識，對于5G賦能垂直行業(yè)的實(shí)際落地和推廣可能會(huì )產(chǎn)生一定的阻礙。

總體來(lái)看，5G網(wǎng)絡(luò )切片可以滿(mǎn)足大部分行業(yè)客戶(hù)的應用和安全需求，而對于部分對安全性要求高的客戶(hù)，可以采取自建核心網(wǎng)租用運營(yíng)商基站的形式，從而大幅度降低網(wǎng)絡(luò )成本，保證網(wǎng)絡(luò )安全。

中國聯(lián)通全面推動(dòng)小基站產(chǎn)業(yè)發(fā)展

中國聯(lián)通一直致力于低成本的小基站研發(fā)以及推進(jìn)。在2019世界移動(dòng)大會(huì )-上海期間，中國聯(lián)通攜手24家合作伙伴共同成立了“中國聯(lián)通5G數字化室分創(chuàng )新發(fā)展聯(lián)盟”（以下簡(jiǎn)稱(chēng)聯(lián)盟）。

聯(lián)盟以“求同存異，合作共贏(yíng)”為主題方向，共同推動(dòng)5G數字化室分產(chǎn)業(yè)生態(tài)范圍擴大，推動(dòng)數字化室分產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和應用推廣。聯(lián)盟成立之后，中國聯(lián)通一直積極推動(dòng)數字化室分產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。2019年7月，中國聯(lián)通召開(kāi)“5G數字化室分創(chuàng )新發(fā)展聯(lián)盟第一次技術(shù)研討會(huì )（擴展型微基站）”，邀請聯(lián)盟內的合作伙伴共同對擴展型微基站的合作、發(fā)展等多項議題進(jìn)行研討。期間，中國聯(lián)通介紹了5G擴展型微基站產(chǎn)品規劃、能力、路標及后續推進(jìn)計劃，發(fā)布了擴展型微基站的產(chǎn)品技術(shù)要求。2019年7月19日，中國聯(lián)通攜手京信通信，在中國聯(lián)通通信技術(shù)實(shí)驗室率先完成3.5GHz頻段5G擴展型微基站與商用終端的業(yè)務(wù)測試。同時(shí)，在2019中國國際信息通信展覽會(huì )上，中國聯(lián)通向首批完成5G擴展型微基站原型機開(kāi)發(fā)與實(shí)驗室基本業(yè)務(wù)驗證的京信通信系統（中國）有限公司、新華三技術(shù)有限公司、富華科精密工業(yè)（深圳）有限公司等三家企業(yè)頒發(fā)了證書(shū)。

O-RAN小基站大規模協(xié)同組網(wǎng)將給運維帶來(lái)挑戰

由于擴展型微基站廠(chǎng)家眾多，實(shí)力參差不齊，運營(yíng)商引入后將會(huì )給運維帶來(lái)一系列問(wèn)題。小基站廠(chǎng)家網(wǎng)管未統一，設備無(wú)法做到可管可控，可通過(guò)制定統一的網(wǎng)管南向接口、北向接口，統一南向數據模型，使得一套網(wǎng)管管轄不同小站廠(chǎng)家的小基站。除此之外，小基站與主設備廠(chǎng)家的室內外協(xié)同問(wèn)題也將給運維帶來(lái)挑戰。

另外，O-RAN最大的特點(diǎn)是軟硬件解耦、硬件白盒化，同一個(gè)基站將包括不同廠(chǎng)家的軟件和硬件，O-RAN小基站入網(wǎng)后，運維的責任劃分將是一個(gè)不可忽視的問(wèn)題?；境霈F故障后，或將出現不同廠(chǎng)家互相推卸責任的問(wèn)題，延長(cháng)問(wèn)題處理的時(shí)間，增加OPEX。同時(shí)，擴展型微基站和O-RAN小基站都是基于通用平臺的，其功耗比基于A(yíng)SIC芯片的功耗要高很多，也相應地增加了OPEX。這給設備運維帶來(lái)不小的挑戰，運營(yíng)商還需做好準備，積極應對。

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本文轉自“濾波器”公眾號，僅供學(xué)習參考。