700M+2.6/4.9G相融共进,点亮共建共享之路

发布时间:2020-09-18 作者:中兴通讯 陈涛 阅读量 :

        2020年5月20日,中国广电携700MHz频谱与中国移动正式签订了为期11年的共建共享合作协议,自此国内的5G发展向前再进一步。700MHz网络的加快建设将有利于充分发挥现有低频段的频谱优势,快速推进我国5G网络高质高效地实现全国覆盖,对于促进我国5G产业繁荣、实现5G引领全球有着非凡的意义。

        频谱资源是运营商无线网络发展的根本,回顾国内通信市场竞争格局的变迁之路,每次不同频谱加入5G商用行列,都会对5G网络建设和发展方向产生重大影响。从最早的3.5GHz,到中国移动引入2.6GHz上的160M大带宽及4.9GHz,再到电信联通3.5GHz的200M带宽共建共享,以及2.1GHz新NR频段的引入,到当前中国移动和中国广电引入700MHz后进行共建共享,国内5G商用之路可谓跌宕起伏。未来是否还会有变局不可预测,但从当前5G发展格局来看,各方各具优势,平分秋色。

共建共享,充分挖掘网络潜能

        ITU为5G定义了eMBB(增强移动宽带)、mMTC(海量大连接)、URLLC(低时延高可靠)三大应用场景,再结合其他IT技术,未来将实现一网使能万业。为了达成这一宏伟愿景,中国移动和中国广电在700MHz、2.6GHz以及4.9GHz网络(见图1)协同建设时,该如何发挥自身频谱资源优势,实现网络效益的最大化,为未来to B/to C业务应用打下坚实的网络基础,是决策者们思考的关键问题。尤其是700MHz与2.6GHz两张网络之间,该如何有效协同实现网络提质降本增效?

             图1  中国移动和中国广电频谱资源

        对于中国移动而言,可利用700MHz良好的低频段穿透和覆盖特性,以现网900M/2.6GHz等站址资源为依托,快速实现城市深度覆盖以及郊县农村的广覆盖部署。网络规划、建设一步到位,城区和郊县均衡发展,提升网络性能及建设效率,降低建设成本。对于中国广电来讲,则可以借势中国移动2.6GHz网络及其2G/4G全频段优质资源,零门槛、零周期就可具备覆盖全国的移动通信网络服务能力,初期通过4G/5G全面共享迅速吸纳用户,业务体验向中国移动看齐,快速切入国内移动通信市场。

        700MHz网络合作建设大幕即将拉开,预计经过1年左右的不断部署完善,700MHz与2.6GHz将在全国范围内迅速形成双网双连续的5G网络;4.9G NR则受限于频谱特性,可以在热点以及行业应用等局部区域部署,与700MHz及2.6GHz网络协同,形成多层立体覆盖网络,共同应对未来to B/to C业务挑战。在这种多层次的5G网络建设中,网间的协同策略至关重要,既决定了合作共建网络建设及运维的灵活性和效率,还决定了网络的性能。运营商在网络全局策略上要避免700MHz与2.6G强耦合捆绑,这样会影响网络建设选择的灵活性,并带来全网范围内网络间流量结算困难,还会增加提升未来网络优化及运维的复杂度和成本;一些特殊场景,如和其他运营商品牌对标的体验区域以及亟需上行能力提升的区域,可以考虑引入网络能力增强技术,实现700MHz与2.6G甚至4.9G的能力协同,改善特殊场景下的网络性能和用户体验。

700MHz与2.6GHz双网双连续独立组网,网间协同保障用户体验

        无论从产业成熟度,还是从组网技术上来讲,700MHz NR网络都具备独立建设能力,可与现网2.6GHz NR形成双层组网。如图2所示,700MHz的低频覆盖优势明显,单位面积覆盖能力约为2.6GHz网络的3~4倍,在城区可以按照700MHz与2.6G站点1:3左右的比例部署,作为5G覆盖主力层,实现与其他运营商的对标;2.6GHz网络具备容量和频段优势,下行为700MHz的20倍左右,上行则在7倍以上,是作为5G容量和覆盖的主力频段。


           图2    700M&2.6G覆盖及容里量性能比较

        基于共建共享合作,中国移动与中国广电的用户共享网络资源,分别优先接入2.6GHz与700MHz网络,采用合理的小区驻留、切换等互操作策略即可满足早期用户的业务需求。随着5G用户数的不断发展,两张网络间可适时引入负载均衡技术,充分利用网络资源,保障用户体验。采用这种松耦合独立建网方式的好处是避免紧耦合强绑定带来的两张网络在规划及后期网络优化的工作量,也避免因为单一网络的升级改造带来整网性能的急剧恶化,同时给运营商在设备商选择上留有更大的空间。

特定场景引入时频双聚合,打造5G网络极致体验

        5G时代,一方面由于大视频类的eMBB业务快速成熟,用户对网络高速率体验的需求被进一步释放,载波聚合技术CA(Carrier Aggregation)凭借其速率提升上的独特优势被业内人士看好。另外,采用低频+高频这种高低搭配的方式再辅以CA技术可以充分发挥高低频优势,提升网络的上行覆盖能力,改善边缘用户业务体验,降低建网成本。在700M+2.6G/4.9GHz网络部署过程中,对于一些特殊场景,如与其他运营商对标的区域、亟需上行增强的区域,运营商可引入载波聚合技术,提升网络性能和竞争力。

中兴通讯从4G时代开始就在CA技术的研究和商用部署方面有着深厚的技术沉淀和经验积累,目前不仅可支持2.6GHz的带内CA以及2.6GHz+4.9GHz的带间CA,更是在业界率先提出了5G时频双聚合的创新方案。此方案对于中国移动和中国广电合作建设的700MHz+2.6G/4.9GHz网络来说,可以说是量身定做,充分发挥FDD频分和TDD时分的互补优势,提升5G上下行容量和覆盖性能。

        4G时代由于LTE终端仅支持单发,上行CA应用受限。到了5G时代,终端能力起步高,上行支持双发,硬件具备了上行载波聚合条件。5G时频双聚合是在载波聚合基础上提出的一种体验增强技术,把FDD和TDD频谱在时域和频域优势巧妙结合,在不增加终端成本的基础上,创新引入载波间协同与调度技术,使终端在小区近中点可利用FDD+TDD频谱采用多天线轮发(UL Tx Switching)以及并发的方式进行上下行传输,获得更大带宽和更低时延,提升业务体验。在小区边缘,终端在上行方向则可切换到覆盖更好的700MHz小区,从而解决2.6GHz及4.9GHz网络的上行覆盖受限问题。此外,还可以在下行方向继续聚合700MHz和2.6GHz的下行带宽,下行边缘速率得到进一步提高。

        5G时频双聚合是载波间的协同技术,700MHz和2.6G/4.9GHz载波都有独立的上下行链路,能够支持标准的邻区测量,并支持载波独立调度,网络测量和功控功能完备,终端可以同时接入多载波,选择最佳载波进行聚合。因此在商用组网时700M与2.6G/4.9G完全可以支持跨站独立建设,相比业界其他类似技术,时频双聚合方案组网更加灵活,网络部署更便捷。

        中兴通讯联合运营商提出的5G时频双聚合技术已正式进入3GPP标准,并随2020年7月初的R16版本正式发布。早在2019年11月,中兴通讯就完成业界首个基于2.1GHz和3.5GHz频段的5G时频双聚合方案验证;2020年5月,中兴通讯在业界率先完成700MHz和4.9GHz的5G时频双聚合验证,全面助力国内700MHz频段的商用建设;2020年6月,中兴通讯完成2.6G+4.9GHz的载波聚合验证,单终端速率达到理论峰值;2020年7月,中兴通讯启动700MHz+2.6GHz的载波聚合验证,为中国移动和中国广电的700MH+2.6GHz合作建设做好准备。此外,700MHz+2.6G/4.9GHz系列的载波聚合芯片和终端各厂家也做好了准备,比如高通、MTK等芯片主流厂家都计划推出自己的载波聚合系列芯片,预计2020年下半年就有各种支持载波聚合的终端面世,全面支持中广共建共享网络的建设与发展。中兴通讯也积极展开了与各芯片厂家的IOT测试验证,为700MHz网络商用提前铺路。

        随着700MHz商用进程的加速,中兴通讯携手运营商积极展开了700MHz新产品、新技术及组网性能的全面验证,目前各项工作在内部创新实验室及外场规模试验网紧锣密鼓地开展。凭借在5G各领域的领先优势,中兴通讯有充分的信心与能力帮助客户打造领先的700M网络,实现700M与2.6G/4.9G网络相融共进,共同点亮通向未来to B/to C领域的繁荣之路!