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5G基站长啥样?一文带你探究竟!

2019-11-11
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5G基站长啥样?


初印象


该5G试验局由北京联通建设,华为提供全套端到端的5G商用系统设备,包涵核心网、5G基站、承载网等。北京联通已在金融街区域规划了11个5G站点,形成全程约3.6公里道路覆盖的连续组网。


一走进机房,就传来那熟悉的设备运转轰轰声,打开机柜门,由上至下正在运行的设备依次是:5G室内刀片电源、4/5G共框宏站BBU、5G Only BBU、4/5G共框室分BBU、4&5G RHUB、接入IPRAN ATN890B和铁锂电池组。


走出机房,来到楼顶,一副支持2/3/4G多频段无源天线和一副5G 3D MIMO有源天线映入眼帘,构成1+1极简天面。



华为、爱立信、中兴、诺基亚四大巨头5G基站分享!
看完5G基站初印象,你是不是心中已涌出一股难言的激动,反正我是的,估计一连串疑问也涌上心头了吧!


不是说5G基站很复杂吗?
看起来挺简单的嘛?
那个刀片电源是个什么鬼?
铁锂电池组又是什么东东?


现在让我们来逐一揭晓答案。


为啥5G基站那么简单?


原本以为,未来的网络2/3/4/5G共存,联通现网有GUL三制式和900M/1800M/2100M三频段,再引入5G新频谱和新模块,基站站点将更加复杂,也会增加站点能耗成本和铁塔租金成本。


但实际情况并非如此。


在实际部署中, 5G设备支持全制式大容量BBU产品方案、N in 1多制式融合射频和全频段天线,可实现站点极简,降低能耗和铁塔租金。结构如下:



1+1极简天面:1P(Passive,无源)多端口天面收编现网Sub 3G存量天面,1A(Active,有源) 5G 3D MIMO独立天面。


多频合一模块:通过1.8G+2.1G双频4T4R等多频模块以1当2,精简塔上射频模块,支撑1+1极简天面收编;


全制式基带:大容量全制式BBU,单BBU支持六模合一;


一站一柜:通过智能室外机柜,实现一站一柜0机房,节省机房资源投资。


全制式全频段设备和1+1极简天面,大大简化了2/3/4/5G共站带来的复杂性,可在5G时代实现不增加或少增加铁塔租金,降低运营商运营成本。


接下来回答另外两个疑问:


刀片电源是个什么鬼?
铁锂电池组又是什么东东?


5G部署,基站电源配套面临三大难题:


一是市电扩容困难。市电扩容审批多、周期长、费用高,同时,按以往的设计规范,电量申请额度或电量冗余额度计算都是按照基站耗电量的峰值来考虑的,这样一来,当前市电余量就会少很多,我们就需要申请更多市电额度,费用就会更高。


二是机房内开关电源(直流电源)容量大部分接近饱和,需要扩容或新建。新建如果按照传统方案建设,又会带来机房空间不足、承重不足(主要指铅酸蓄电池)等问题。


三是现有电源限制5G部署。5G无线主设备(尤其是AAU)功耗增加,现有直流电源制式为-48V,电压低、电流大,传输距离短,导致电源可用度降低(采用-48V为AAU供电,供电距离不足40米@6平方线缆,而实际AAU供电距离70%场景为40-70米)。


为此,5G需要引入新的通信能源解决方案:


一、引入铁锂电池组,削峰降市电引入成本


针对市电扩容难,5G时代基站的市电用量将按照基站功耗平均值考虑,在峰值时通过市电+铁锂蓄电池共同放电,保证基站用电,波谷时对电池进行充电。最大程度减少市电重新申请额度,加快部署速度,降低引电成本。


同时,铁锂电池组与传统铅酸蓄电池相比,重量更轻,部署快,工程量极小,解决了机房空间和承载限制,且与现有电源方案相互隔离,互不影响。


此外, 5G能源方案采用-57V输出,相比-48V电源,同等条件下,线损降低60%,进而再次降低市电需求。


二、引入刀片电源方案,室内免改造,室外按需备电


针对5G无线主设备功耗增加,在室内,采用室内刀片电源方案(Indoor Blade),与主设备共机架,满足5G设备(包括BBU、AAU)用电需求。刀片电源方案具备重量轻、占用空间小、易部署等优点,且与现有电源方案相互隔离,互不影响。对于室外AAU拉远站,采用DPS(分布式电源)方案为AAU就近供电,可根据需要将交转直模块和锂电池嵌在一起,与AAU安装在同一根抱杆上,实现零占地、快速部署,解决了传统方案(室外机柜,内嵌电源和电池)存在的物业协调难、进场难、租金高等问题。


三、适度升压,提高电源可用性


针对现有-48V电源限制5G AAU部署距离的问题, 5G能源方案采用-57V恒压电源,6平方线缆距离最远可达100米,线损降低60%。电源可用度接近100%。

5G网络构架长啥样?


下面这张图清晰的描绘了5G无线网络构架:
 


5G无线网络通过4/5G共宏站、3D MIMO、云化频谱、上下行解耦、DC双连接、杆站、微站、室内数字化等多种技术结合,实现多场景全覆盖的立体式网络,从而满足不断增长的网络容量和业务需求。


3D MIMO天线技术


64T64R 3D MIMO具有覆盖广、容量大、抗干扰能力强等优点,适合对高话务场景进行覆盖;同时,它具备垂直维度自由度,还可满足未来50m~300m低空数字化覆盖。北京联通5G试验站路测测试显示,在3.5GHz频段100M带宽下,64T64R可保证平均速率超过1Gbps。



上下行解耦


众所周知,无线信号频率越高,传播损耗越大,覆盖距离越小。5G基站采用3.5G中频,比2/3/4G频段更高,尽管下行覆盖由于AAU设备的大功率及多发多收仍可满足与4G相等的覆盖,但上行覆盖因受手机发射功率等能力的限制,成为5G覆盖的短板。



为了克服上行覆盖短板,5G引入了上下行解耦技术,即上行业务在3.5G小区边缘切换至1.8G现网基站,从而延伸5G有效覆盖,实现4G和5G共站共覆盖,极大节约投资。


DC双连接


DC双连接指5G终端通过4G和5G网络双连接,在北京联通5G试验站上,通过在上下行解耦小区中叠加1个2.1G的4T4R射频模块,采用LTE2.1G 20M 4T4R、1.8G 4T4R和3.5G 100M 64T64R聚合,实现了单用户下载速率高达3Gbps。



数字化室分


传统室分难以满足5G时代的需求,室内覆盖数字化是必然趋势。华为5G LampSite室内覆盖数字化解决方案支持Sub3GHz +C-Band多频一体化、5G NR+LTE多模一体化、网线+光纤多传输一体化以及eMBB+IoT+导航多业务一体化,可实现“线不动”、“点不增”平滑支持5G扩容和演进,保护投资。

中国联通5G启航


5G是全新的无线通信网络标准,将给网络带来全新能力和体验。中国联通在5G方面已经做好了全面筹备与布局。


前期,中国联通已在国内17个城市开展5G试点网络测试和创新业务示范,示范业务包括智慧冬奥、智慧医疗、智慧安防、5G车联网、智慧制造、智慧教育、智慧足迹、大视频等众多5G创新业务领域,为全面试商用奠定了坚实基础。


北京作为首批中国联通集团的5G样板城市,也正在有计划、分步骤地推进5G商用。
整体布局:NEXT


8月13日,中国联通北京分公司正式发布“5G NEXT”计划,与北京市通管局、经信局、华为共同启动“5G NEXT”计划。


5G NEXT具体包括四个方面:


New Network:
5G网络作为下一代移动通信网络,具有大带宽、低时延、多连接的优势,网络覆盖更为领先。


Experience:
领先的网络体验,为用户创造无缝链接,智慧生活的全新网络业务及沉浸式网络感知。


X:
未来5G应用的无限种可能。5G切片技术可以为各类应用提供丰富的定制化的网络能力,切片即服务,使能千行百业。


Technology:
科技是改变世界,推动未来的动力,也是让生活更便捷、让工作更轻松,让企业更高效的源头。


具体部署:5×5+X
在“5G NEXT“计划的整体架构下,具体通过” 5*5+X”部署来得以落地,即五个重点区域、五个重点应用场景耦合更多的细分场景,并催化出无限可能的业务需求。


五个重点区域包括:2022年北京冬奥会 、2019年延庆世园会 、长安街沿线及金融街区域、北京城市副中心 、北京新机场;


五个重点场景包括:自动驾驶、智慧医疗、工业互联网、智慧城市、北京新机场。


5G已经起航。如果说从标准制定到冻结是怀胎十月,如今5G已呱呱坠地,我们已经清楚的看到了它的样子,听到了它的声音,并正有计划、有步骤地迈进移动通信的下一个十年。


来源:滤波器


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