新架构、新技术、新平台,全新700M整装待发

发布时间:2020-09-18 作者:中兴通讯 刘爽,张燕 阅读量 :

        作为4G主流频段,700MHz网络已在全球多个国家和地区部署。如今,700MHz作为黄金低频成为5G网络广覆盖的热门频段,已有近30多个国家和地区陆续完成频谱拍卖。在中国,700MHz也进入了5G角逐,除了自有的低频优势,不同与其他地区的2×5M/10M/20M的窄带宽,中国700MHz频谱以2×30MHz的大带宽为中国5G带来了新机遇。

        700MHz素来被誉为黄金频谱。相比800MHz、900MHz频谱,700MHz更具覆盖优势,在满足VoNR连续覆盖的条件下,覆盖面积是900MHz的1.4倍。这意味着700MHz建网可以大幅降低建站规模,尤其适合农村广覆盖需求。同时,700MHz频谱的穿透能力非常强,比如针对混凝土墙,700MHz的穿透损耗比2.6G小7dB以上。这意味着700MHz在城市可以发挥巨大的深度覆盖作用。因此,700MHz兼具城市深度覆盖和农村广覆盖优势,完美解决城市室分难进驻及农村低成本建网问题。700MHz另一个巨大的优势在于时延优势。FDD NR采用了mini SLOT后,上下行时延明显小于TDD NR,时延抖动仅为0.07ms。因此,针对自动驾驶、远程操作等时延敏感类行业应用,700MHz将发挥重大作用。

        700MHz NR的2×30M大带宽,一方面为中国5G带来了新的机遇,另一方面也对网络部署方案、设备及产品技术等方面都提出了新要求。

新平台:满足700M NR大带宽共建共享需求

        国内的700MHz网络建设将基于新的设备、新的平台,打造全新的5G NR网络。2×30MHz的大带宽意味着对设备的功率要求至少在单通道发射功率60W起,原有的700MHz设备无法满足国内5G建设需求。同样,中国700MHz的网络建设要求平台、版本及设备都需迭代更新。中兴通讯基于2×30MHz带宽的无线设备已具备商用能力。针对700MHz网络建设的明星产品R9214E,采用4×60W发射功率,支持4×4 MIMO,最优化适配700M网络建设需求,发挥700M潜力。同时,针对农村等区域的高性价比建设需求,中兴通讯的2T4R产品,以2×80W更高功率应对广覆盖场景,同时控制建网成本。两款主打RRU充分利用700M优势,具备“极低穿损,室内穿透性能优异”“大发射功率,兼顾覆盖和容量”“适配城深农广的多样化场景,兼顾成本和网络性能”三大特色。

新技术:满足国内700M NR建网全新需求

        2×30MHz带来大带宽优势的同时,也存在一些固有问题,需要新技术来应对。其中干扰问题是700MHz最受关注的问题之一。干扰可以分为内部和外部两个方面。内部干扰主要是大带宽频谱带来的问题。由于中国700M NR带宽已经超过27.5MHz,需考虑下行对上行的三阶交调干扰。中兴通讯RRU通过内置PIMC消除技术,实现对接收信号中的PIM干扰信号的处理,改善接收灵敏度。

        外部干扰,主要指广电的数字广播信号对700M NR带来的干扰,所以清频是700M网络建设前非常必要的工作。随着700M网络建设的开启,难免存在一些未彻底清频的信号干扰,这些干扰难以通过普通的抗干扰技术消除。中兴通讯提出基于认知无线电的干扰嗅探创新技术,提高通信系统可靠性,降低误码率,有效提升网络质量。

除了干扰问题,如何有效利用700MHz补充5G中高频上行覆盖的不足也需要重点关注。7月3日冻结的5G R16标准中,中兴通讯时频双聚合成为上行增强的主力方案。基于成熟的载波聚合框架,时频双聚合方案不仅支持传统CA并发方式,还增加了时分轮发方式,并发和轮发可以在复杂场景下灵活选择,在时频域充分聚合FDD上行多时隙和TDD上行大带宽的优势,最大化利用上行资源,提升覆盖;同时,通过FDD加TDD载波聚合提升下行吞吐量,从而在复杂的无线环境中,上下行都能持续获得最佳性能。基于该方案,TDD载波与FDD载波都有独立的上行和下行链路完成测量与功控等闭环操作,载波之间相互解耦,可独立组网,部署容易,工程限制小,支持跨站部署。未来时频双聚合方案将为700M与2.6G或者4.9G TDD NR之间的协同提供优质的技术保障。2020年5月,中兴通讯携5G端到端设备,发挥700M+4.9G双频组网优势,率先实现了700M+4.9G时频双聚合,系统下行数据吞吐率超过1.68Gbps。

        随着5G基站数量的不断增加,运营商承受的成本压力越来越大,如何控制运营成本、降低基站能耗,成为运营商急需解决的一大难题。中兴通讯致力于技术创新,从芯片、软件功能到AI引擎全方位打造绿色环保低能耗网络。新型材料奠定硬件级节能基础,中兴通讯功放采用新型半导体材料GaN,功放效率提升50%以上;在芯片设计开发方面,基于7nm技术3.0版本的多模基带芯片和数字中频芯片,可以实现相比上一代产品超过4倍的算力提升和超过30%的功耗降低;通过多层次软件功能实现不同场景不同时段的设备节能,通过符号关断空载可降低功耗75%以上,30%负荷情况下功耗降低50%以上;采用业界独家的700M RRU深度休眠技术,功耗可控制在90W以内,进一步提升节能效果。通过进一步部署基于大数据和AI的智慧节能PowerPilot方案,引入智能业务预测算法,精细化制定节能策略,同时保障用户体验,充分发掘网络节能潜力。

新架构:SA架构一步到位,赋能百业数字化转型

        700M将一步到位采用SA组网模式,同时采用共建共享方式建网。SA新架构下,面向5G语音业务,700MHz的低频优势可以实现VoNR的连续覆盖。VoNR采用EVS编码,时延更短,音质更好,通话时可使用高速数据业务。尤其是高品质的语音可嵌入到基于5G的新服务,如AR/VR、远程机器人控制以及各种物联网应用,将极大拓展2B业务方向。今年5月,中兴通讯联合高通完成了业界首家VoNR语音商用能力验证,为700MHz大规模商用建设奠定了坚实的产业基础。

        同时,700MHz在SA新架构下可充分发挥网络切片优势。中兴通讯提供端到端切片技术,实现共建共享。核心网子切片支持微服务架构,灵活可调,同时还支持切片与边缘的联合编排,使切片位置灵活可选;承载子切片支持业界最小粒度的切片管道;无线子切片支持基于PRB的硬隔离切片方案。今年8月,中兴通讯与中国移动在广州地铁场景下实现了全球首个硬隔离的切片方案。

        中兴通讯从产品、技术方案、组网应用等方面持续助力700M NR商用和产业链壮大。2019年12月,中兴通讯联合中国广电在国网、歌华外场打通了首个Sub 1G和Sub 6G NR的First Call,这标志着中兴通讯和广电已经具备了5G部署能力。2020年3月,在中兴通讯的积极推动下,3GPP 30M大带宽标准于R16版本中正式发布。2020年4月底,中兴通讯率先与高通、MTK完成端到端低频频段VoNR通话,解决了低频5G规模商用的关键问题,为低频5G大规模商用建设奠定了坚实的产业基础。同时,基于完整的端到端基站、核心网、测试终端系统,中兴通讯率先完成Sub 1G+Sub 6G载波聚合验证,实现了系统下行数据吞吐量达到1.68Gbps,该验证丰富了Sub 1G+Sub 6G双频组网解决方案,实现了超过常规5G NR 100MHz载波的业务能力,解决了低频5G商用面临的业务竞争难题,加速推动低频5G产业链成熟。2020年6月—7月,中兴通讯先后与高通、MTK展开30M大带宽测试,端到端验证这一全新标准。2020年7月,中兴通讯启动了广州700M外场测试,全场景验证700M技术和组网特性,加速推动全球首个大带宽5G标准在国内落地商用。

        作为国内5G建设和发展的主力军,中兴通讯将秉持创新、务实、合作共赢的理念,与运营商及合作伙伴紧密合作,共同推进低频5G网络的发展壮大。