陶春花
(廣東南方電信規(guī)劃咨詢設計院有限公司,廣東 珠海 519000)
5G是第五代移動通信技術的簡稱,是一種更為先進的無線通信技術,能夠實現移動通信更快、更穩(wěn)定、更廣泛和更安全的目標,是4G技術的升級版,具有更高的速率、更低的延遲、更強的穩(wěn)定性和更廣闊的覆蓋范圍,能夠支持更多的設備同時連接,更好地滿足人類對數字化和智能化生活的需求,同時也為互聯網、智慧城市、車聯網、物聯網等新型應用提供了更好的技術支持。5G技術被人們稱為“通信技術的基石”。
2013年,中國率先成立5G技術研究與發(fā)展聯盟,并建成首個5G試驗網。2017年中國三大運營商啟動5G商用試驗。2018年中國三大運營商宣布在2019年實現5G商用網絡覆蓋,2019年三大運營商相繼啟動商用服務,中國移動、聯通和電信均宣布5G基站建設數量超過十萬個。此時三大運營商4G網絡經過6年的建設期,均已實現了4G網絡的室外連續(xù)覆蓋和重點場所熱點覆蓋。從通信技術發(fā)展規(guī)律來看,4G網絡將與5G網絡長期并存、有效協(xié)同。中國三大運營商將根據業(yè)務需求,將不同業(yè)務承載在適合的網絡上[1]。
隨著移動互聯網、物聯網等新型應用的逐步發(fā)展和普及,用戶對5G網絡高速率、實時性、安全性等方面的需求不斷增強。因此,移動通信運營商需要提供5G網絡服務來滿足這些需求,從而保持市場競爭優(yōu)勢。2019年,各運營商開始5G商用。
5G網絡建設初期,我國各運營商2G/3G/4G網絡均在提供服務,且各網絡均已能夠提供穩(wěn)定的優(yōu)質服務。一個廣覆蓋網絡的建設是需要大量的資金投入和時間,而非一蹴而就的。在5G網絡建設的同時,仍要保證已有網絡的服務質量和用戶體驗??紤]到初期終端的滲透率較低,為了發(fā)掘更多的商業(yè)機會,網絡初期建設不應盲目擴大建設范圍,要重點考慮業(yè)務示范、品牌宣傳和簽約客戶的實際業(yè)務需求,在營業(yè)廳、重大活動或賽事場館、簽約客戶業(yè)務區(qū)、高流量區(qū)域進行部署,確保建設初期的投資效益。
5G網絡建設主要按照“先點后線再面”的原則,選擇高效益區(qū)域進行部署。在部署區(qū)域內,優(yōu)先選擇利用現有站址及配套資源實現網絡的快速部署,同時基于高流量、高價值、強競爭優(yōu)勢的原則選擇合適區(qū)域進行建設,以品牌打造為目標,注重行業(yè)應用的孵化,實現熱點區(qū)域連片覆蓋;對品牌宣傳重點區(qū)域,如旗艦營業(yè)廳、重要客戶、城市交通樞紐、重大活動場館、重點商圈等[2],實現定點覆蓋,擴大品牌宣傳,培育目標用戶。同時根據客戶群不同時期、不同行為模式、不同網絡性能要求而引起的差異化需求,在實際的網絡建設中采用有針對性模式、有針對性手段滿足客戶群需求,在網絡建設中實現精細化管理。
5G網絡建設初期覆蓋不連續(xù),而4G網絡已實現全覆蓋,運營商通過4G和5G網絡協(xié)同方式,以4G網絡作為基礎覆蓋層,將5G網絡作為容量層,在4G網絡上疊加5G網絡,同時采用VoLTE承載5G語音業(yè)務,以滿足初期客戶語音和數據通信需求。考慮不同頻段的實際覆蓋效果,一般將低頻段用于大面積覆蓋、低速業(yè)務承載,實現語音業(yè)務基礎覆蓋、NBIoT物聯網業(yè)務承載;將原用于室外4G網絡的廣覆蓋頻段定位為室外中高速業(yè)務基礎覆蓋和容量層、中高速物聯網業(yè)務承載層;將原4G網絡室內覆蓋頻段定位為4G室外業(yè)務補充容量和室內熱點容量層;將新獲批的5G頻段用于承載5G超高速率業(yè)務和重點客戶業(yè)務。
某省電信運營商在5G網絡建設初期主要考慮對eMBB業(yè)務的承載,5G基站建設與4G基站同站址部署,同時根據業(yè)務承載需求,分場景、分業(yè)務類型增加覆蓋區(qū)域的站點規(guī)模,不斷滿足業(yè)務發(fā)展對網絡速率、時延、可靠性、連接數等指標要求[3]。全球5G產業(yè)此時仍處于培育階段,仍然在不斷地進行業(yè)務應用方面的探索和創(chuàng)新,業(yè)界在不同類型的5G業(yè)務承載需求方面還沒有達成共識。該運營商根據自行預測的初期業(yè)務需求進行網絡規(guī)劃,要求下行邊緣速率一般不低于20 Mbps、上行邊緣速率一般不低于1 Mbps,在較高上行速率需求的場景中,通過加密站點、載波聚合等試點方式,提高上行邊緣速率,以滿足客戶群特殊速率需求。建網初期的網絡覆蓋門限要求如表1所示。
表1 建網初期網絡覆蓋門限
2019年,國內5G應用市場呈現出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢,盡管5G商用時間僅有半年,但市場規(guī)模已經開始逐步擴大。隨著5G商用的推進,越來越多的手機廠商開始推出支持5G網絡的手機,如華為、小米、OPPO、vivo等。據統(tǒng)計,截至2019年底,國內5G手機銷售量突破1 500萬部。除了普及5G手機應用,國內也開始涌現出越來越多的5G商用場景,如遠程醫(yī)療、智能制造、VR/AR應用、智慧城市等應用。這些應用帶來的商業(yè)機會和社會效益受到越來越多的關注和認可。5G應用市場有望進一步拓展規(guī)模和應用范圍。
各大運營商基于2019年的初期建設成效及經驗,2020年更加注重室外廣覆蓋,集中力量建設覆蓋廣、速率高、體驗好的5G精品網。集中力量完成重點城市、重點場景的網絡建設,實現重要城市市區(qū)范圍、區(qū)縣范圍、重點鎮(zhèn)街室外連續(xù)覆蓋、重點場景室內覆蓋;逐步實現市區(qū)、縣城、鄉(xiāng)鎮(zhèn)及發(fā)達農村5G網絡室外連續(xù)覆蓋,持續(xù)提升室內覆蓋水平。采用高低頻混合組網方式,通過高頻段打造5G網絡容量層,通過低頻段打造5G網絡基礎覆蓋層。
2020年某省電信運營商以SA為目標網架構,5G網絡覆蓋區(qū)域以業(yè)務需求為導向,聚焦4G網絡高流量、高價值區(qū)、創(chuàng)新業(yè)務示范區(qū)、品牌宣傳區(qū)開展5G網絡網絡建設,實現一線城市鄉(xiāng)鎮(zhèn)及以上室外網絡連續(xù)覆蓋、重點城市市區(qū)縣城室外網絡連續(xù)覆蓋。室內網絡深度覆蓋上,2020年選擇重點室分場景建設室分系統(tǒng),聚焦地鐵、機場、高鐵站臺、高價值樓宇、重點營業(yè)廳等重點樓宇。
5G網絡一般使用廣播波束(S SB)和業(yè)務信道(CSI)兩類覆蓋指標來評判信號質量和網絡性能。CSI指標對微小信道變化非常敏感,能夠精準地反映5G網絡在覆蓋和質量方面的表現,在5G建網初期,由于網絡覆蓋面積較小,信道質量變化快速,采用CSI指標進行覆蓋評估。隨著5G網絡的逐步建設和發(fā)展,網絡覆蓋面積逐漸擴大,設備密度變得逐漸稀疏,此時,采用SSB指標更適合用于評估網絡的覆蓋和性能。規(guī)模建設期網絡覆蓋門限要求如表2所示。
表2 規(guī)模建設期基于SSB的規(guī)劃指標的網絡覆蓋門限
2020年我國在第七十五屆聯合國大會上宣布力爭在2030年前達到二氧化碳排放峰值,2060年前實現碳中和,各大運營商積極響應國家號召,根據各種站型和覆蓋手段的造價、電費成本、覆蓋性能情況,分區(qū)施策。同時經過規(guī)模建設期后,運營商網絡基本形成了室外連續(xù)覆蓋,此時網絡建設資金投入遠遠高于業(yè)務收益,各大運營商開始加強基站投資和運營成本全生命周期管理,優(yōu)先考慮通過中國鐵塔對站點、基礎資源進行充分共享,減少自建站點數量,降低配套投資。
2021年某省電信運營商以SA為目標網架構,用數據說話,篩選需求,建設節(jié)奏與行業(yè)同步,規(guī)模及廣度/深度覆蓋與行業(yè)保持相當。通過綜合ToB客戶需求、ToC客戶需求、網絡覆蓋現狀三方面數據,制定5G網絡覆蓋需求熱力圖,基于5G網絡覆蓋需求熱力圖,按照量化門限,相應制定覆蓋方案。
在ToC方面,結合4G/5G網絡高流量區(qū)域和網絡覆蓋現狀,聚焦高流量高價值區(qū)域結構化補點,挖掘ToC覆蓋需求。已覆蓋區(qū)域按照5G MR弱覆蓋、5G信號回落4G信號、路測發(fā)現問題、投訴問題等進行需求篩選,未覆蓋區(qū)域根據高價值用戶分布和地理場景分布進行覆蓋優(yōu)先級的制定。ToB堅持應用驅動,賦能產業(yè)數字化,同時堅持數據驅動,量化投入產出。
此時網絡覆蓋評估指標主要考慮SSB指標,網絡覆蓋門限要求如表3所示。
表3 穩(wěn)步推進期基于SSB的規(guī)劃指標的網絡覆蓋門限
我國5G網絡商用已近5年,目前已經完成了全國范圍內的5G商用網絡建設。截至2021年6月,我國5G用戶已經超過了3億,5G網絡已經覆蓋全國所有省份和廣東、湖南、重慶、貴州等地的縣級城市和部分鄉(xiāng)村地區(qū)。5G網絡技術的推廣和落地將為中國數字經濟和新型基礎設施事業(yè)的發(fā)展提供新的機遇,推動實體經濟向數字經濟轉型升級。在智慧城市建設中,5G網絡將成為實現智能交通、智慧醫(yī)療、智能制造等重要基礎設施;在網絡娛樂、電子商務等領域,5G網絡將優(yōu)化用戶體驗,提高用戶黏性。
到2025年,我國將建成全球規(guī)模最大的5G獨立組網網絡,實現城鎮(zhèn)全覆蓋、農村基本覆蓋、重點場景深度覆蓋。屆時,我國每萬人擁有5G基站數將達到26個,5G用戶普及率達到56%,5G虛擬專網數達到5 000個,行政村5G通達率達到80%。
5G網絡建設的主要時期為2019年—2021年,其后整體規(guī)模趨于平穩(wěn),建設重心調整為區(qū)域性覆蓋拓展、已覆蓋區(qū)域補點和網絡優(yōu)化,網絡覆蓋廣度、深度及網絡容量將不斷提升。未來幾年,將加快5G獨立組網(SA)規(guī)?;渴?,積極拓展網絡覆蓋范圍,優(yōu)化市區(qū)室內覆蓋,重點加強城市交通樞紐、大型場館、熱門景點等流量密集、業(yè)務集中區(qū)域的深度覆蓋,推進5G網絡進一步向農村延伸,推廣5G行業(yè)虛擬專網建設,并計劃逐步開展2G、3G網絡退出工作,釋放有限的頻率資源、降低維護成本、節(jié)省能源、降低碳排放。
在應用領域,我國的5G技術已經應用在智慧醫(yī)療、智能城市、智能制造、智慧農業(yè)、智能教育等領域,推動了這些領域的快速發(fā)展。以上對5G網絡建設過程中運營商采用的主要措施調整情況進行了簡要分析,對落地措施進行了解析說明,并對未來網絡建設趨勢進行預測,希望對5G網絡建設的相關工作有所幫助?!?/p>