ICC訊(編譯:Nina)2020年10月13日,蘋果發(fā)布了新的5G iPhone 12 Pro和iPhone 12 Pro Max??紤]到三星已經(jīng)發(fā)布了Galaxy S20 5G型號以及更多其他選擇,運營商和其他網(wǎng)絡運營商有理由想知道消費者對這些新產(chǎn)品的興趣會如何影響現(xiàn)有和未來5G網(wǎng)絡的需求。當然,競爭正在升溫。
許多運營商一直在利用現(xiàn)有的4G LTE基礎(chǔ)架構(gòu)提供5G的首批迭代,美國T-Mobile則于2020年8月宣布,它是全球首家部署5G SA網(wǎng)絡的運營商。隨著其他運營商也開始部署5G SA網(wǎng)絡,如何及時部署可靠的5G基礎(chǔ)設(shè)施同時將新光網(wǎng)絡設(shè)備(包括收發(fā)器)的支出降至最低,成為運營商最關(guān)心的問題。
打造一個網(wǎng)絡來處理5G時代成倍增長的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和數(shù)據(jù)吞吐量耗資巨大。然而,雙速率光收發(fā)器和可調(diào)諧光學可以幫助運營商和其他網(wǎng)絡運營商將成本降到最低,同時支持他們的網(wǎng)絡以適應日益增長的5G需求。雖然關(guān)于5G網(wǎng)絡回程方面的文獻并不缺乏,但在本文中,我們將重點討論小蜂窩前傳。在小蜂窩前傳中,服務提供商需要敏捷性和靈活性,以立即滿足不斷變化的消費者需求。
再談小蜂窩(Small Cell)
根據(jù)IEEE的說法,小蜂窩是便攜式基站或蜂窩無線接入節(jié)點,“運行時需要最少的功耗,并且可以在城市中每隔250米左右安裝一個?!笔褂煤撩撞?、波束形成和MIMO,它們可以在許可和非許可頻譜中工作。
小蜂窩對5G來說是必要的,因為現(xiàn)有的4G LTE基礎(chǔ)設(shè)施的較低頻率不能支持5G所需的帶寬。另一方面,5G小蜂窩沒有4G的覆蓋范圍。普華永道(Price Waterhouse Cooper)指出,根據(jù)FCC的說法,美國需要超過800,000個小蜂窩才能使5G工作。此密度對于克服其較短的覆蓋范圍至關(guān)重要。但是,密度也意味著運營商和其他服務提供商的巨額資本支出,尤其是考慮到美國的全國性4G網(wǎng)絡僅具有約20萬個蜂窩塔。
5G將依賴于不同類型的小蜂窩,包括Femtocell、Picocell和Microcell。每種提供的覆蓋范圍、功率利用率和用戶數(shù)量都不同。Femtocell支持最少的用戶,通常用于極短距離的室內(nèi)應用。Picocell支持較大范圍的用戶群,最大覆蓋范圍為250米,主要用于辦公樓、醫(yī)院、購物中心或火車站等室內(nèi)公共區(qū)域。Microcell的覆蓋范圍最大(可達2.5公里),主要支持戶外應用,可支持多達200個用戶。許多小蜂窩位于工程技術(shù)人員稱為“硬化”的環(huán)境中,這意味著派人去現(xiàn)場修復一個小蜂窩,比解決典型接入網(wǎng)絡中心局的問題要復雜得多。
部署后,可靠地運行小蜂窩對于降低5G架構(gòu)的總擁有成本(TCO)至關(guān)重要。正如RCR Wireless所指出的,小蜂窩設(shè)備出現(xiàn)故障需要更換,這可能會延遲現(xiàn)場的運轉(zhuǎn),并需要技術(shù)人員到現(xiàn)場進行維修。即使是2%的故障率也會讓網(wǎng)絡運營商每年花費近100萬美元的現(xiàn)場訪問成本。但是,這種對話所缺少的想法是,小蜂窩性能僅與將其連接到BBU(集中式基帶單元)的前傳網(wǎng)絡一樣好。
前傳發(fā)展:網(wǎng)絡運營商真的準備好迎接25G了嗎?
正如CIR指出的那樣,“(運營商)對前傳的興趣日益增長......部分原因是將相對較新的C-RAN架構(gòu)用于5G基礎(chǔ)架構(gòu),該架構(gòu)對帶寬的要求很高且成本很高,這為光學部署創(chuàng)造了重要的新機遇?!贝送?,ITU最近正式確定了5G傳輸?shù)膰H移動通信2020(IMT-2020)標準。該標準在過去幾年中得到了發(fā)展,使25G eCPRI成為5G前傳接口的首選。
然而,根據(jù)CIR的說法,前傳網(wǎng)絡對5G服務提供商來說意味著“巨額成本”。在許多情況下,網(wǎng)絡運營商可能希望使用10G收發(fā)器,因為它們的成本較低,直到對5G服務的需求使得25G數(shù)據(jù)速率成為必需。但是,轉(zhuǎn)換的時機即將到來– Frost & Sullivan發(fā)現(xiàn),全球5G測試設(shè)備市場將以11.5%的復合年增長率增長,到2024年將達到20億美元的總價值。對于網(wǎng)絡運營商來說,目前的關(guān)鍵是投資在短期和長期內(nèi)都具有成本效益的解決方案,使他們能夠在保持盡可能低的采購和運營支出的同時,逐步提高前傳網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)率。
雙速率光學器件和可調(diào)收發(fā)器:實現(xiàn)成本效益的關(guān)鍵
盡管雙速率光學和可調(diào)諧收發(fā)器技術(shù)已經(jīng)存在一段時間了,但它們還沒有使5G光網(wǎng)絡設(shè)備市場飽和。當然,這是因為5G的前景仍然相當新,網(wǎng)絡運營商仍在接受25G數(shù)據(jù)速率標準的道路上。SDxCentral編輯Matt Kapko表示:“要實現(xiàn)5G部署并且用戶體驗達到[IMT-2020]標準還需要很多年……在5G交付之前,還有很多事情要做……許多公司依靠固定寬帶或WiFi進行連接,完全轉(zhuǎn)向5G的公司將是極少數(shù),而不是常態(tài)?!坝捎?A href="http://m.odinmetals.com/site/CN/Search.aspx?page=1&keywords=5G&column_id=ALL&station=%E5%85%A8%E9%83%A8" target="_blank">5G尚未在全球消費者中廣泛擴散,因此許多網(wǎng)絡運營商仍依賴現(xiàn)有4G前傳網(wǎng)絡中普遍使用的10G SFP + CPRI光學器件。
但是,5G前傳的時代正在改變。根據(jù)P&S Intelligence的預測,從2020年至2030年,5G收發(fā)器市場將以30.4%的速度增長。隨著個人購買更多的移動設(shè)備并越來越多地利用數(shù)據(jù)密集型應用,他們對5G前傳網(wǎng)絡也將提出更高的要求。隨著T-Mobile之外的網(wǎng)絡運營商開始部署自己的獨立5G網(wǎng)絡,高帶寬、超低延遲相關(guān)應用的用戶消耗將推動向25G模塊的升級。畢竟,根據(jù)ITU, IMT-2020 5G標準的網(wǎng)絡粒度從25G到100G不等?;诖?,對25G收發(fā)器的需求將隨著時間的推移而增加。向25G光學的轉(zhuǎn)移還支持5G回傳網(wǎng)絡中的400G收發(fā)器應用。正如大家多看到的,25G收發(fā)器支持運營商所需的整體網(wǎng)絡升級,從而完全實現(xiàn)5G承諾。
遷移到25G給使用10G光學器件的運營商帶來了后勤挑戰(zhàn)。雙速率收發(fā)器提供了一種光網(wǎng)絡設(shè)備,可以將其配置為支持25G或10G數(shù)據(jù)速率,從而彌合這一差距,為網(wǎng)絡運營商節(jié)省了大量資金。根據(jù)當前的前傳需求,運營商通常必須購買10G或25G收發(fā)器,而雙速率技術(shù)可以僅需一種類型的光學器件,這也意味著運營商可以用更少的錢建立備用設(shè)備的庫存。隨著25G逐漸成為5G前傳網(wǎng)絡的規(guī)范,雙速率技術(shù)將使網(wǎng)絡運營商的必要升級變得更簡單,更具成本效益。
同樣,可調(diào)收發(fā)器可以進一步降低5G的成本曲線。可調(diào)諧收發(fā)器可以進行現(xiàn)場波長調(diào)整,超越了靜態(tài)模型的固定波長限制。使用靜態(tài)收發(fā)器時,需要進行多次備份,以減少由于設(shè)備問題或需要轉(zhuǎn)移到不同波長而導致的網(wǎng)絡停機風險??烧{(diào)諧光學器件使成本最小化,靈活性最大化。從5G的角度來看,它們讓網(wǎng)絡運營商可以輕松、幾乎即時地訪問任何C波段通道,而這些通道正迅速成為新蜂窩網(wǎng)絡標準的核心。加上調(diào)諧軟件和專用調(diào)諧盒,可調(diào)諧收發(fā)器消除了網(wǎng)絡運營商購買多個固定通道光學器件及其備件的需求。
結(jié)論
在推動5G部署的過程中,網(wǎng)絡運營商需要從光學設(shè)備的角度得到一切可能的幫助。前傳網(wǎng)絡對于支持重要小蜂窩的可靠運行至關(guān)重要。盡管IMT-2020標準促進了將25G eCPRI用作前傳協(xié)議,但并不是所有的網(wǎng)絡運營商,尤其是那些利用現(xiàn)有4G LTE基礎(chǔ)架構(gòu)進行5G部署的網(wǎng)絡運營商,都準備好實施此協(xié)議。但是,越來越多的證據(jù)表明從10G到25G的前傳帶寬最終將成為必需。 因此,將雙速率光學器件與可調(diào)收發(fā)器結(jié)合使用可以創(chuàng)建具有成本效益的方案,從而使網(wǎng)絡運營商能夠快速且不浪費資金地實施5G架構(gòu)。 反過來,這將有助于加速5G的普及,使最終用戶,包括消費者和企業(yè),都可以從5G所提供的所有服務中受益。
譯自:Saving Time and Money on 5G Rollouts,作者為Precision OT的首席技術(shù)官Chris Page。