導(dǎo)讀:4×4 MIMO技術(shù)和無法逾越的物理限制,正在加速傳統(tǒng)室分的沒落。
5G意味著傳統(tǒng)室分時代落幕。
先來一組數(shù)據(jù):
?、偃蚴覂?nèi)流量占比約80%。
?、谌蛞延谐^90家運營商推出不限流量套餐,這包括中國三大運營商、美國四大移動運營商和韓國三大運營商等。
?、矍д譒TE時代已經(jīng)到來:
?根據(jù)GSA 2017年第四季度數(shù)據(jù),全球已有22個國家、28張網(wǎng)絡(luò)采用載波聚合、4×4 MIMO和256QAM技術(shù)。
?2017年全球至少有20款手機支持4×4 MIMO技術(shù),包括華為Mate 10 Pro、P10 plus、三星S8、Note8、小米MIX2等,蘋果也將于2018年推出支持4×4 MIMO的iPhone。
這意味著在不限流量套餐和4.5G技術(shù)驅(qū)動之下,室內(nèi)流量增長趨勢加速,預(yù)計到2020年室內(nèi)流量比例將達到90%。
4.5G和5G時代,對室內(nèi)覆蓋和容量提出了新挑戰(zhàn)。
但是,傳統(tǒng)室分難以跟上技術(shù)演進的步伐,注定面臨被淘汰的命運。
一 傳統(tǒng)室分受限于MIMO升級
MIMO技術(shù)就是用多根天線獨立發(fā)送多路并行的數(shù)據(jù)流,并在手機側(cè)將多路數(shù)據(jù)流合并,從而成倍提升數(shù)據(jù)速率。
▲4×4 MIMO
對于傳統(tǒng)室分系統(tǒng),MIMO的多路并行數(shù)據(jù)流,就意味著新增室分鏈路將射頻信號傳輸?shù)教炀€,即多路并行射頻信號經(jīng)過饋線、無源器件等連接到室分天線。
室分的發(fā)展歷程主要經(jīng)歷了傳統(tǒng)單通道室分、雙路MIMO室分、數(shù)字化室分三個階段。
傳統(tǒng)單通道室分:
多用于2/3G時代,不支持MIMO技術(shù),單通道,信源信號經(jīng)過饋線、無源器件等傳輸?shù)教炀€,全鏈路為無源網(wǎng)絡(luò)。
雙路MIMO室分:
源起于4G時代,支持2×2 MIMO,雙通道,信號經(jīng)過兩條獨立的室分鏈路傳輸?shù)教炀€。
▲傳統(tǒng)單通道室分改造為雙通道室分,需增加一條室分鏈路(紅色)
數(shù)字化室分:
數(shù)字化室分最大的特點是,代替?zhèn)鹘y(tǒng)室分的射頻饋線傳輸模擬信號,而采用光纖或網(wǎng)線傳輸數(shù)字信號,其可將多路信號合并傳輸,并在末端支持雙通道功率獨立可調(diào)輸出,保障雙通道MIMO性能。我們熟知的幾大主流廠家的LampSite、Radio dot、Qcell、FlexiZone就是這種產(chǎn)品。
數(shù)字化室分的優(yōu)點是:
?、俟饫w或網(wǎng)線布線資源豐富,且比射頻饋線輕便很多,降低了室分施工、改造的難度和成本,且更易物業(yè)協(xié)調(diào)。
?、谝子贛IMO技術(shù)演進。
對于MIMO升級,數(shù)字化室分系統(tǒng)不必新增射頻饋線通道,可直接在原有鏈路上升級,無需工程新建或改造。
今天,網(wǎng)絡(luò)正在向4×4 MIMO演進,未來還要向更多MIMO升級,傳統(tǒng)室分改造困難,成本和復(fù)雜度高,極有可能面臨被淘汰的命運。
二 傳統(tǒng)室分難以滿足5G需求
眾所周知,在早期進行LTE室分建設(shè)時,我們曾利用傳統(tǒng)單通道室分系統(tǒng)來實現(xiàn)LTE的MIMO功能,將一路LTE信號與原2G/3G室分鏈路合路,或者在一條室分鏈路中傳輸兩路 LTE射頻信號,以實現(xiàn)雙通道MIMO技術(shù),降低LTE室分建設(shè)和改造難度。
但是,該方案存在一個問題——雙通道間鏈路不平衡。
由于不同頻段傳輸損耗、引入的插入損耗不同,以及布線和器件老化等原因,新建鏈路與共用鏈路很難保持平衡,嚴(yán)重降低了MIMO性能。
5G NR采用非獨立組網(wǎng),LTE與NR雙連接,初期采用頻段為3.5G和4.8G頻段,要在傳統(tǒng)室分系統(tǒng)上擴容5G NR,困難很大。
首先是饋線損耗…
頻率越高,相同線型的百米損耗越大;線型越粗,各頻段的損耗差越小。
3.5GHz的饋線損耗是多少呢?采用1/2" 射頻饋線的百米傳輸損耗為15dB,采用7/8" 射頻饋線的百米傳輸損耗為8dB。
這意味著,隨著5G采用的頻段越來越高,1/2" 饋線難以滿足性能,7/8”饋線可能勉強滿足需求,但增加了施工和物業(yè)協(xié)調(diào)難度。
此外,有運營商測試發(fā)現(xiàn),現(xiàn)網(wǎng)功分器、耦合器、電橋、合路器、室分天線等器件在3.5G和4.8G頻段的插入損耗等指標(biāo)難以滿足應(yīng)用,且現(xiàn)網(wǎng)室分器件最高支持2.7G頻段,不能覆蓋3.5G、4.8G頻段。
三 傳統(tǒng)室分受限于融合趨勢與未來業(yè)務(wù)擴展
這是一個融合的世界,蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)和WiFi要融合,多運營商共建共享也是融合。
LTE與WiFi聚合已成為一些運營商提升容量、搶占室內(nèi)覆蓋的部署方案,數(shù)字化室分系統(tǒng)或Small Cells具有利用網(wǎng)線或光纖傳輸、易于安裝部署的特點,更適合蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)與WiFi聚合。比如,與WiFi設(shè)備集成,經(jīng)濟快速的提升室內(nèi)覆蓋。
多運營商共建共享的室分系統(tǒng)也是一大趨勢,我們看到,華為、愛立信等廠家也推出了多運營商共建共享的數(shù)字化室分系統(tǒng)。同時,多運營商共享的數(shù)字化室分系統(tǒng)可以輕松實現(xiàn)各自的實時監(jiān)控和運維管理。
面向未來室內(nèi)4K/8K、AR/VR等高流量業(yè)務(wù),室內(nèi)速率要求越來越高,相較于傳統(tǒng)室分,數(shù)字化室分更易于技術(shù)升級適應(yīng)新用例。
面向未來物聯(lián)網(wǎng),數(shù)字化室分或Small Cells可作為邊緣計算的補充,為用戶提供閃電般的超低時延服務(wù),不僅可改善4K/8K、AR/VR等新業(yè)務(wù)的用戶體驗,還可處理本地數(shù)據(jù),為企業(yè)級用戶提供增值服務(wù)。
記得以前,我們經(jīng)常抱怨室分難…監(jiān)控難、設(shè)備管理難、維護難、物業(yè)協(xié)調(diào)難、站點選擇難、電力保障難...
如今,被我們抱怨了這么多年的老伙計,可能就要退出歷史舞臺了。老兵還未死,只是凋零。