ข่าว

อนาคตของ 5G จากมุมมองของผู้ให้บริการโดยรวม: วิวัฒนาการอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีหลายเสาอากาศแบบ all-band

กระทรวงอุตสาหกรรมและเทคโนโลยีสารสนเทศระบุว่า ณ สิ้นเดือนมิถุนายนปีนี้ มีการสร้างสถานีฐาน 5G ไปแล้ว 961,000 แห่ง มีการเชื่อมต่อเทอร์มินัลโทรศัพท์มือถือ 5G จำนวน 365 ล้านเครื่อง คิดเป็นสัดส่วนมากกว่าร้อยละ 80 ของทั้งหมดทั่วโลก และยังมีอีกมาก กรณีนวัตกรรมแอปพลิเคชัน 5G มากกว่า 10,000 กรณีในประเทศจีน

การพัฒนา 5G ของจีนนั้นรวดเร็ว แต่ยังไม่เพียงพอเมื่อเร็วๆ นี้ เพื่อสร้างเครือข่าย 5G ที่มีความครอบคลุมกว้างและลึกยิ่งขึ้น China Telecom และ China Unicom ได้ร่วมกันซื้อสถานีฐาน 5G 2.1g จำนวน 240,000 แห่ง และ China Mobile และวิทยุและโทรทัศน์ได้ร่วมกันซื้อสถานีฐาน 5G จำนวน 480,000 700M ด้วยเงินลงทุนทั้งหมด 58 แห่ง พันล้านหยวน

อุตสาหกรรมให้ความสนใจอย่างใกล้ชิดกับส่วนแบ่งการประมูลของผู้ผลิตในประเทศและต่างประเทศ และเราพบแนวโน้มการพัฒนา 5G จากการจัดซื้อจัดจ้างอย่างเข้มข้นทั้งสองนี้ผู้ให้บริการไม่เพียงแต่ให้ความสนใจกับประสบการณ์ของผู้ใช้ เช่น ความจุและความเร็วของเครือข่าย 5G เท่านั้น แต่ยังให้ความสนใจกับการครอบคลุมของเครือข่าย 5G และการใช้พลังงานต่ำอีกด้วย

5G เปิดให้บริการเชิงพาณิชย์มาประมาณ 2 ปีแล้ว และคาดว่าจะสูงถึง 1.7 ล้านเครื่องภายในสิ้นปีนี้ โดยจะมีการสร้างสถานีฐาน 5G อีกหลายล้านสถานีในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า (จีนมีสถานีฐาน 4G ประมาณ 6 ล้านแห่งและอื่นๆ อีกมากมาย) 5G ที่กำลังจะมาถึง)

แล้ว 5G จะไปทางไหนในช่วงครึ่งหลังของปี 2021?ผู้ให้บริการสร้าง 5G ได้อย่างไร?ผู้เขียนพบคำตอบบางข้อที่ถูกละเลยจากความต้องการจัดซื้อจัดจ้างโดยรวมและการนำร่องเทคโนโลยี 5G ที่ล้ำสมัยที่สุดในสถานที่ต่างๆ

1、ถ้ามีข้อได้เปรียบมากกว่าในการสร้างเครือข่าย 5G

ด้วยความลึกของการค้า 5G และการปรับปรุงอัตราการเจาะ 5G การรับส่งข้อมูลโทรศัพท์มือถือเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และผู้คนจะมีความต้องการความเร็วและความครอบคลุมของเครือข่าย 5G ที่สูงขึ้นเรื่อยๆข้อมูลจาก ITU และองค์กรอื่นๆ แสดงให้เห็นว่าภายในปี 2568 DOU ของผู้ใช้ 5G ของจีนจะเพิ่มขึ้นจาก 15GB เป็น 100GB (26GB ทั่วโลก) และจำนวนการเชื่อมต่อ 5G จะสูงถึง 2.6 พันล้านครั้ง

วิธีตอบสนองความต้องการ 5G ในอนาคต ตลอดจนการสร้างเครือข่าย 5G คุณภาพสูงในราคาประหยัด ครอบคลุมพื้นที่กว้าง ความเร็วที่รวดเร็ว และการรับรู้ที่ดีอย่างมีประสิทธิภาพและราคาถูก กลายเป็นปัญหาเร่งด่วนสำหรับผู้ให้บริการในขั้นตอนนี้ผู้ให้บริการควรทำอย่างไร?

เริ่มจากวงดนตรีที่สำคัญที่สุดกันก่อนในอนาคต คลื่นความถี่ต่ำ เช่น 700M, 800M และ 900M, คลื่นความถี่กลาง เช่น 1.8G, 2.1g, 2.6G และ 3.5g และคลื่นความถี่มิลลิเมตรที่สูงกว่า จะได้รับการอัปเกรดเป็น 5Gแต่ต่อไป ผู้ให้บริการต้องพิจารณาว่าคลื่นความถี่ใดจะสามารถตอบสนองความต้องการของผู้ใช้ 5G ในปัจจุบันได้ดีกว่า

ดูที่ความถี่ต่ำก่อนสัญญาณย่านความถี่ต่ำมีการเจาะที่ดีกว่า มีข้อได้เปรียบในการครอบคลุม การสร้างเครือข่ายและค่าบำรุงรักษาต่ำ และผู้ให้บริการบางรายมีทรัพยากรย่านความถี่มากมาย ซึ่งค่อนข้างเพียงพอในระยะเริ่มแรกของการสร้างเครือข่าย

ผู้ให้บริการที่ใช้ 5G ในย่านความถี่ต่ำยังประสบปัญหาการรบกวนสูงและความเร็วเครือข่ายค่อนข้างช้าจากการทดสอบ ความเร็วของ 5G ย่านความถี่ต่ำนั้นเร็วกว่าเครือข่าย 4G ที่มีย่านความถี่ต่ำเดียวกันเพียง 1.8 เท่า ซึ่งยังอยู่ในช่วงสิบ Mbpsเรียกได้ว่าเป็นเครือข่าย 5G ที่ช้าที่สุด และไม่สามารถตอบสนองความต้องการของผู้ใช้ในด้านการรับรู้และประสบการณ์ 5G ได้

เนื่องจากห่วงโซ่อุตสาหกรรมขั้นปลายที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะของย่านความถี่ต่ำ ปัจจุบันมีเครือข่ายเชิงพาณิชย์ 800M 5G เพียงสองเครือข่ายเท่านั้นที่ได้รับการเผยแพร่ในโลก ในขณะที่เครือข่ายเชิงพาณิชย์ 900M 5G ยังไม่ได้เปิดตัวดังนั้นจึงเร็วเกินไปที่จะปลูกฝัง 5G ใหม่ที่ 800M/900Mเป็นที่คาดว่าห่วงโซ่อุตสาหกรรมจะสามารถดำเนินไปในทิศทางที่ถูกต้องหลังจากปี 2567 เท่านั้น

และคลื่นมิลลิเมตรผู้ประกอบการกำลังปรับใช้ 5G ในคลื่นมิลลิเมตรความถี่สูง ซึ่งทำให้ผู้ใช้รับส่งข้อมูลได้เร็วขึ้น แต่ระยะการส่งข้อมูลค่อนข้างสั้น หรือเป็นเป้าหมายของการก่อสร้างระยะต่อไปนั่นหมายความว่าผู้ให้บริการจำเป็นต้องสร้างสถานีฐาน 5G เพิ่มขึ้นและใช้จ่ายเงินมากขึ้นเห็นได้ชัดว่าสำหรับผู้ปฏิบัติงานในปัจจุบัน ยกเว้นข้อกำหนดการครอบคลุมฮอตสปอต สถานการณ์อื่นๆ ไม่เหมาะสำหรับการสร้างย่านความถี่สูง

และสุดท้ายสเปกตรัมผู้ให้บริการกำลังสร้าง 5G ในย่านความถี่กลาง ซึ่งสามารถส่งข้อมูลได้เร็วกว่าและมีความจุข้อมูลมากกว่าคลื่นความถี่ที่ต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับคลื่นความถี่สูง จะสามารถลดจำนวนการก่อสร้างสถานีฐานและลดต้นทุนการก่อสร้างเครือข่ายของผู้ให้บริการได้นอกจากนี้ การเชื่อมโยงโซ่อุตสาหกรรม เช่น ชิปเทอร์มินัลและอุปกรณ์สถานีฐานมีความสมบูรณ์มากขึ้น

ดังนั้นในความเห็นของผู้เขียน ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ผู้ให้บริการจะยังคงมุ่งเน้นไปที่การสร้างสถานีฐาน 5G ในคลื่นความถี่กลาง เสริมด้วยคลื่นความถี่อื่นๆด้วยวิธีนี้ ผู้ปฏิบัติงานสามารถค้นหาสมดุลระหว่างความครอบคลุม ต้นทุน และกำลังการผลิตได้

จากข้อมูลของ THE GSA มีเครือข่าย 5G เชิงพาณิชย์มากกว่า 160 เครือข่ายทั่วโลก โดยเครือข่าย 4 อันดับแรก ได้แก่ เครือข่าย 3.5g (123), เครือข่าย 2.1G (21), เครือข่าย 2.6G (14) และเครือข่าย 700M (13)จากมุมมองของเทอร์มินัล การครบกำหนดของอุตสาหกรรมเทอร์มินัล 3.5g + 2.1g คือ 2 ถึง 3 ปีข้างหน้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งการครบกำหนดของเทอร์มินัล 2.1g ได้เข้าใกล้ 3.5/2.6g

อุตสาหกรรมที่เติบโตเต็มที่เป็นรากฐานสำหรับความสำเร็จเชิงพาณิชย์ของ 5Gจากมุมมองนี้ ผู้ให้บริการชาวจีนที่สร้าง 5G ด้วยเครือข่าย 2.1g + 3.5g และ 700M+2.6G มีข้อได้เปรียบในการบุกเบิกรายแรกในอุตสาหกรรมในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า

2.FDD 8 t8r

ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานเพิ่มมูลค่าของความถี่กลางให้สูงสุด

นอกจากสเปกตรัมแล้ว เสาอากาศหลายตัวยังเป็นกุญแจสำคัญในการตอบสนองความต้องการเชิงวิวัฒนาการของเครือข่าย 5G ของผู้ให้บริการในปัจจุบัน 4T4R (เสาอากาศส่งสัญญาณสี่เสาและเสาอากาศรับสัญญาณสี่เสา) และเทคโนโลยีเสาอากาศสถานีฐานอื่นๆ ที่ใช้กันทั่วไปในเครือข่าย 5G FDD โดยผู้ให้บริการไม่สามารถรับมือกับความท้าทายที่เกิดจากการเติบโตของการรับส่งข้อมูลโดยการเพิ่มแบนด์วิดท์สเปกตรัมเพียงอย่างเดียว

นอกจากนี้ เมื่อผู้ใช้ 5G เติบโตขึ้น ผู้ให้บริการจะต้องเพิ่มจำนวนสถานีฐานเพื่อรองรับการเชื่อมต่อขนาดใหญ่ ซึ่งนำไปสู่การรบกวนตนเองระหว่างผู้ใช้เพิ่มมากขึ้นเทคโนโลยีเสาอากาศ 2T2R และ 4T4R แบบดั้งเดิมไม่รองรับการนำทางที่แม่นยำในระดับผู้ใช้ และไม่สามารถรับลำแสงที่แม่นยำได้ ส่งผลให้ความเร็วของผู้ใช้ลดลง

เทคโนโลยีเสาอากาศหลายเสาประเภทใดที่จะช่วยให้ผู้ให้บริการบรรลุความครอบคลุมของ 5G ขณะเดียวกันก็คำนึงถึงปัจจัยต่างๆ เช่น ความจุของสถานีฐาน และประสบการณ์ของผู้ใช้ด้วยดังที่เราทราบ ความเร็วในการส่งข้อมูลของเครือข่ายไร้สายส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับโหมดการทำงานของการส่งและรับสัญญาณระหว่างสถานีฐานเครือข่ายและอุปกรณ์ปลายทาง เช่น สมาร์ทโฟน ในขณะที่เทคโนโลยีหลายเสาอากาศสามารถเพิ่มความจุของสถานีฐานเป็นสองเท่า (ลำแสงที่แม่นยำขึ้นอยู่กับ เสาอากาศหลายตัวสามารถควบคุมการรบกวนได้)

ดังนั้นการพัฒนาอย่างรวดเร็วของ 5G จึงต้องมีการวิวัฒนาการอย่างต่อเนื่องของ FDD เป็น 8T8R, Massive MIMO และเทคโนโลยีหลายเสาอากาศอื่นๆในความเห็นของผู้เขียน 8T8R จะเป็นทิศทางการก่อสร้างในอนาคตของเครือข่าย 5GFDD เพื่อให้บรรลุ "ทั้งประสบการณ์และความครอบคลุม" ด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้

ประการแรก จากมุมมองมาตรฐาน 3GPP ได้รับการปรับปรุงในโปรโตคอลแต่ละเวอร์ชันโดยคำนึงถึงเสาอากาศหลายเทอร์มินัลของเทอร์มินัลอย่างเต็มรูปแบบเวอร์ชัน R17 จะลดความซับซ้อนของเทอร์มินัลและสถานะช่องเทอร์มินัลทดสอบผ่านข้อมูลเฟสระหว่างแถบต้นน้ำและปลายน้ำของสถานีฐานเวอร์ชัน R18 จะเพิ่มการเข้ารหัสที่มีความแม่นยำสูงด้วย

การนำมาตรฐานเหล่านี้ไปใช้จำเป็นต้องมีสถานีฐาน 5G FDD เป็นอย่างน้อยจึงจะมีเทคโนโลยีเสาอากาศ 8T8Rในเวลาเดียวกัน โปรโตคอล R15 และ R16 สำหรับยุค 5G ได้ปรับปรุงประสิทธิภาพและการรองรับ 2CC CA แบนด์วิดท์ขนาดใหญ่ 2.1g อย่างมีนัยสำคัญโปรโตคอล R17 และ R18 จะขับเคลื่อนการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของ FDD Massive MIMO

ประการที่สอง จากมุมมองของเทอร์มินัล 4R (เสาอากาศรับสัญญาณสี่เสา) ของสมาร์ทโฟนและเทอร์มินัลอื่นๆ สามารถปล่อยความจุของสถานีฐาน 2.1g 8T8R ได้ และ 4R กำลังกลายเป็นการกำหนดค่ามาตรฐานของโทรศัพท์มือถือ 5G ซึ่งสามารถร่วมมือกับ เครือข่ายเพื่อเพิ่มมูลค่าของเสาอากาศหลายตัวให้สูงสุด

ในอนาคต มีการวางเทอร์มินัล 6R/8R ในอุตสาหกรรม และเทคโนโลยีในปัจจุบันได้รับการยอมรับแล้ว: เทคโนโลยีเค้าโครง 6 เสาอากาศได้รับการตระหนักในเครื่องทั้งหมดของเทอร์มินัล และสแต็กโปรโตคอล 8R เบสแบนด์กระแสหลักได้รับการสนับสนุนใน โปรเซสเซอร์เบสแบนด์เทอร์มินัล

เอกสารไวท์เปเปอร์ที่เกี่ยวข้องของ China Telecom และ China Unicom ถือว่า 5G 2.1g 4R เป็นโทรศัพท์มือถือภาคบังคับ โดยกำหนดให้โทรศัพท์มือถือ 5G FDD ทั้งหมดในตลาดจีนต้องรองรับ Sub3GHz 4R

ในแง่ของผู้ผลิตเทอร์มินัล โทรศัพท์มือถือกระแสหลักระดับกลางและระดับสูงรองรับ 5G FDD ความถี่กลาง 1.8/2.1g 4R และโทรศัพท์มือถือกระแสหลัก 5G FDD ในอนาคตจะรองรับ Sub 3GHz 4R ซึ่งจะเป็นมาตรฐาน

ในขณะเดียวกัน ความสามารถในการอัปลิงค์เครือข่ายถือเป็นข้อได้เปรียบหลักของ FDD 5Gจากการทดสอบ ประสบการณ์อัปลิงค์สูงสุดของเทอร์มินัล 2T แบนด์วิธขนาดใหญ่ 2.1g (เสาอากาศส่งสัญญาณ 2 เสา) เกินกว่าเทอร์มินัล 3.5gสามารถคาดการณ์ได้ว่าโทรศัพท์มือถือระดับไฮเอนด์จำนวนมากขึ้นจะรองรับอัปลิงค์ 2T ในย่านความถี่ 2.1g ในอนาคต เนื่องจากได้รับแรงหนุนจากการแข่งขันในตลาดเทอร์มินัลและความต้องการของผู้ให้บริการ

ประการที่สาม จากมุมมองของประสบการณ์ 60% ถึง 70% ของความต้องการการไหลของอุปกรณ์เคลื่อนที่ในปัจจุบันมาจากภายในอาคาร แต่ผนังซีเมนต์หนักภายในจะกลายเป็นอุปสรรคที่ใหญ่ที่สุดสำหรับสถานี Acer กลางแจ้งเพื่อให้ได้สัญญาณครอบคลุมภายในอาคาร

เทคโนโลยีเสาอากาศ 2.1g 8T8R มีความสามารถในการเจาะทะลุที่แข็งแกร่ง และสามารถครอบคลุมอาคารที่อยู่อาศัยในพื้นที่ตื้นภายในอาคารได้เหมาะสำหรับบริการที่มีความหน่วงต่ำและให้ผู้ประกอบการได้เปรียบในการแข่งขันในอนาคตนอกจากนี้ เมื่อเปรียบเทียบกับเซลล์ 4T4R แบบเดิม ความจุของเซลล์ 8T8R เพิ่มขึ้น 70% และความครอบคลุมเพิ่มขึ้นมากกว่า 4dB

สุดท้ายนี้ จากมุมมองของต้นทุนการดำเนินงานและการบำรุงรักษา ในด้านหนึ่ง เทคโนโลยีเสาอากาศ 8T8R เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการครอบคลุมอัปลิงก์ในเมืองและดาวน์ลิงก์ในชนบท เนื่องจากมีข้อได้เปรียบในการทำซ้ำและไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนใหม่ภายใน 10 ปี หลังจากที่ผู้ประกอบการลงทุนแล้ว

ในทางกลับกัน เทคโนโลยีเสาอากาศ 2.1g 8T8R สามารถประหยัดพื้นที่ได้ 30%-40% ของจำนวนไซต์ เมื่อเทียบกับการสร้างเครือข่าย 4T4R และคาดว่า TCO จะสามารถประหยัดได้มากกว่า 30% ใน 7 ปีสำหรับผู้ให้บริการ การลดจำนวนสถานี 5G หมายความว่าเครือข่ายสามารถบรรลุการใช้พลังงานน้อยลงในอนาคต ซึ่งสอดคล้องกับเป้าหมาย "คาร์บอนคู่" ของจีนด้วย

เป็นที่น่าสังเกตว่าทรัพยากรท้องฟ้าของสถานีฐาน 5G ในปัจจุบันนั้นมีจำกัด และผู้ปฏิบัติงานแต่ละรายจะมีเสาเพียงหนึ่งหรือสองเสาในแต่ละภาคส่วนเสาอากาศที่รองรับเทคโนโลยีเสาอากาศ 8T8R สามารถรวมเข้ากับเสาอากาศ 3G และ 4G ของเครือข่ายสดได้ ทำให้ไซต์งานง่ายขึ้นอย่างมากและประหยัดค่าเช่าไซต์

3、FDD 8T8R ไม่ใช่ทฤษฎี

เจ้าหน้าที่ได้นำร่องมันไปหลายแห่งแล้ว

เทคโนโลยีเสาอากาศหลายตัว FDD 8T8R ได้รับการติดตั้งใช้งานเชิงพาณิชย์โดยผู้ให้บริการมากกว่า 30 รายทั่วโลกในประเทศจีน ผู้ให้บริการท้องถิ่นจำนวนมากยังได้ผ่านการตรวจสอบเชิงพาณิชย์ของ 8T8R และได้ผลลัพธ์ที่ดีอีกด้วย

ในเดือนมิถุนายนปีนี้ Xiamen Telecom และ Huawei เสร็จสิ้นการเปิดไซต์นวัตกรรมร่วม 4/5G dual-mode 2.1g 8T8R แห่งแรกของโลกจากการทดสอบพบว่าความครอบคลุมของ 5G 2.1g 8T8R ได้รับการปรับปรุงมากกว่า 4dB และความสามารถในการรับส่งข้อมูลเพิ่มขึ้นมากกว่า 50% เมื่อเทียบกับ 4T4R แบบเดิม

ในเดือนกรกฎาคมของปีนี้ สถาบันวิจัย China Unicom และ Guangzhou Unicom จับมือกับ Huawei เพื่อทำการตรวจสอบความถูกต้องของไซต์ 5G FDD 8T8R แห่งแรกของ China Unicom Group ในบริเวณนอกเกาะชีวภาพกวางโจวจากแบนด์วิดท์ FDD 2.1g 40MHz การวัดภาคสนามของ 8T8R ช่วยเพิ่มความครอบคลุมของ 5dB และความจุของเซลล์ได้สูงสุดถึง 70% เมื่อเทียบกับเซลล์ 4T4R แบบดั้งเดิม