أخبار

مستقبل 5G من منظور الاستحواذ الجماعي للمشغلين: التطور المستمر لتكنولوجيا الهوائيات المتعددة النطاقات

وفقًا لوزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات، بحلول نهاية يونيو من هذا العام، تم بناء 961 ألف محطة قاعدية لشبكة 5G، وتم توصيل 365 مليون محطة للهاتف المحمول 5G، وهو ما يمثل أكثر من 80 بالمائة من الإجمالي العالمي، وكان هناك المزيد أكثر من 10,000 حالة ابتكار لتطبيقات 5G في الصين.

إن تطوير شبكات الجيل الخامس في الصين سريع، ولكنه ليس كافياً.في الآونة الأخيرة، من أجل بناء شبكة 5G ذات تغطية أوسع وأعمق، استحوذت شركة China Telecom وChina Unicom بشكل مشترك على 240,000 محطة قاعدة 2.1g 5G، واستحوذت شركة China Mobile والإذاعة والتلفزيون بشكل مشترك على 480,000 محطة قاعدة 700M 5G، بإجمالي استثمار قدره 58 مليار يوان.

تولي الصناعة اهتمامًا وثيقًا بحصة العطاءات من الشركات المصنعة المحلية والأجنبية، ونجد اتجاه تطوير 5G من هاتين المشتريتين المكثفتين.لا يهتم المشغلون بتجربة المستخدم مثل سعة شبكة 5G وسرعتها فحسب، بل ينتبهون أيضًا إلى تغطية شبكة 5G وانخفاض استهلاك الطاقة.

أصبحت 5G متاحة تجاريًا منذ حوالي عامين ومن المتوقع أن تصل إلى 1.7 مليون بحلول نهاية هذا العام، مع بناء عدة ملايين من محطات 5G الأساسية في السنوات القادمة (هناك حوالي 6 ملايين محطة قاعدية 4G في الصين وأكثر من ذلك) 5G قادمة).

فأين ستتجه تقنية 5G اعتبارًا من النصف الثاني من عام 2021؟كيف يقوم المشغلون ببناء 5G؟يجد المؤلف بعض الإجابات التي تم تجاهلها من الطلب على الشراء الجماعي وأحدث تكنولوجيا 5G التجريبية في أماكن مختلفة.

1、إذا كان لديه المزيد من المزايا في بناء شبكة 5G

مع تعميق تسويق 5G وتحسين معدل انتشار 5G، تتزايد حركة الهاتف المحمول بشكل هائل، وسيكون لدى الناس متطلبات أعلى وأعلى على سرعة وتغطية شبكة 5G.تظهر البيانات الواردة من الاتحاد الدولي للاتصالات والمنظمات الأخرى أنه بحلول عام 2025، سينمو DOU لمستخدم 5G في الصين من 15 جيجابايت إلى 100 جيجابايت (26 جيجابايت عالميًا)، وسيصل عدد اتصالات 5G إلى 2.6 مليار.

أصبحت كيفية تلبية الطلب المستقبلي على 5G وبناء شبكة 5G عالية الجودة ذات تغطية واسعة وسرعة عالية وإدراك جيد بكفاءة وبتكلفة زهيدة مشكلة ملحة للمشغلين في هذه المرحلة.ماذا يجب أن تفعل شركات النقل؟

لنبدأ بالفرقة الأكثر أهمية.في المستقبل، سيتم ترقية نطاقات التردد المنخفض مثل 700M و800M و900M، ونطاقات التردد المتوسطة مثل 1.8G و2.1g و2.6G و3.5g ونطاقات الموجات المليمترية الأعلى إلى 5G.ولكن بعد ذلك، يتعين على المشغلين التفكير في الطيف الذي يمكنه تلبية احتياجات مستخدمي 5G الحاليين بشكل أفضل.

نظرة أولى على التردد المنخفض.تتمتع إشارات النطاق الترددي المنخفض باختراق أفضل، ومزايا في التغطية، وانخفاض تكاليف إنشاء الشبكة وصيانتها، وبعض المشغلين غنيون بموارد نطاق التردد، وهي كافية نسبيًا في المرحلة الأولى من بناء الشبكة.

يواجه المشغلون الذين ينشرون شبكات الجيل الخامس في نطاقات التردد المنخفض أيضًا مشكلات تتعلق بالتداخل العالي وسرعات الشبكة البطيئة نسبيًا.وفقًا للاختبار، فإن سرعة 5G ذات النطاق المنخفض أسرع بـ 1.8 مرة فقط من سرعة شبكة 4G بنفس النطاق المنخفض، والتي لا تزال في نطاق عشرات الميجابايت في الثانية.يمكن القول إنها أبطأ شبكة 5G ولا يمكنها تلبية متطلبات المستخدمين فيما يتعلق بإدراك وخبرة 5G.

نظرًا لسلسلة الصناعة النهائية غير الناضجة لنطاق التردد المنخفض، تم إصدار شبكتين تجاريتين 800M 5G فقط في العالم في الوقت الحالي، في حين لم يتم إصدار شبكات تجارية 900M 5G بعد.لذلك، من السابق لأوانه إعادة زراعة 5G بسرعة 800 متر/900 متر.ومن المتوقع ألا تتمكن سلسلة الصناعة من السير على المسار الصحيح إلا بعد عام 2024.

والموجات المليمترية.يقوم المشغلون بنشر 5G في موجة ملليمتر عالية التردد، والتي يمكن أن توفر للمستخدمين سرعة نقل بيانات أسرع، ولكن مسافة الإرسال قصيرة نسبيًا، أو هدف المرحلة التالية من البناء.وهذا يعني أن المشغلين بحاجة إلى بناء المزيد من محطات الجيل الخامس الأساسية وإنفاق المزيد من الأموال.ومن الواضح أنه بالنسبة للمشغلين في المرحلة الحالية، باستثناء متطلبات تغطية النقاط الساخنة، فإن السيناريوهات الأخرى ليست مناسبة لبناء نطاق عالي التردد.

وأخيرا الطيف.يقوم المشغلون ببناء 5G في النطاق الأوسط، والذي يمكنه توفير سرعات بيانات أعلى وسعة بيانات أكبر من الطيف الأقل.بالمقارنة مع الطيف العالي، فإنه يمكن أن يقلل من عدد بناء المحطات الأساسية ويقلل من تكلفة بناء الشبكة للمشغلين.علاوة على ذلك، فإن وصلات السلسلة الصناعية مثل الرقاقة الطرفية ومعدات المحطة الأساسية أكثر نضجًا.

لذلك، في رأي المؤلف، في السنوات القليلة المقبلة، سيستمر المشغلون في التركيز على بناء محطات قاعدة 5G في الطيف المتوسط، مع استكمالها بنطاقات تردد أخرى.وبهذه الطريقة، يمكن للمشغلين إيجاد توازن بين اتساع التغطية والتكلفة والقدرة.

وفقًا لـ GSA، هناك أكثر من 160 شبكة تجارية 5G في جميع أنحاء العالم، والأربعة الأوائل هي شبكات 3.5G (123)، وشبكات 2.1G (21)، وشبكات 2.6G (14)، وشبكات 700M (13).من وجهة النظر النهائية، فإن نضج الصناعة الطرفية 3.5 جرام + 2.1 جرام هو 2 إلى 3 سنوات للأمام، خاصة أن النضج الطرفي 2.1 جرام قد اقترب من 3.5/2.6 جرام.

الصناعات الناضجة هي الأساس للنجاح التجاري لـ 5G.ومن هذا المنظور، يتمتع المشغلون الصينيون الذين يبنون شبكات 5G بشبكات 2.1g + 3.5g و700M+2.6G بميزة الريادة في الصناعة في السنوات القادمة.

2 、 قوات الدفاع عن الديمقراطية 8 t8r

مساعدة المشغلين على تعظيم قيمة التردد المتوسط

بالإضافة إلى الطيف، تعد الهوائيات المتعددة أيضًا أساسية لتلبية احتياجات التطور لشبكات 5G الخاصة بالمشغلين.في الوقت الحالي، لم تعد تقنية 4T4R (أربعة هوائيات إرسال وأربعة هوائيات استقبال) وغيرها من تقنيات هوائيات المحطة الأساسية المستخدمة بشكل شائع في شبكات 5G FDD من قبل المشغلين قادرة على مواجهة التحديات الناجمة عن نمو حركة المرور بمجرد زيادة عرض النطاق الترددي للطيف.

علاوة على ذلك، مع نمو مستخدمي 5G، يتعين على المشغلين زيادة عدد المحطات الأساسية لدعم الاتصالات الضخمة، مما يؤدي إلى زيادة التدخل الذاتي بين المستخدمين.لا تدعم تقنيات الهوائيات التقليدية 2T2R و4T4R التوجيه الدقيق على مستوى المستخدم ولا يمكنها تحقيق شعاع دقيق، مما يؤدي إلى انخفاض في سرعة المستخدم.

ما نوع تقنية الهوائيات المتعددة التي ستسمح للمشغلين بتحقيق نطاق تغطية 5G مع الأخذ في الاعتبار أيضًا عوامل مثل سعة المحطة الأساسية وتجربة المستخدم؟كما نعلم فإن سرعة نقل الشبكة اللاسلكية تعتمد بشكل أساسي على طريقة عمل إرسال واستقبال الإشارات بين المحطة الأساسية للشبكة والأجهزة الطرفية مثل الهواتف الذكية، بينما يمكن لتقنية الهوائيات المتعددة مضاعفة سعة المحطة الأساسية (الشعاع الدقيق المعتمد على هوائي متعدد يمكنه التحكم في التداخل).

ولذلك، فإن التطور السريع لـ 5G يتطلب التطور المستمر لـ FDD إلى 8T8R وMassive MIMO وغيرها من تقنيات الهوائيات المتعددة.في رأي المؤلف، سيكون 8T8R هو اتجاه البناء المستقبلي لشبكة 5GFDD لتحقيق "الخبرة والتغطية" للأسباب التالية.

أولاً، من وجهة نظر قياسية، تم تعزيز 3GPP في كل إصدار من البروتوكول مع المراعاة الكاملة للهوائيات الطرفية المتعددة.سيعمل الإصدار R17 على تقليل تعقيد المحطة الطرفية واختبار حالة القناة الطرفية من خلال معلومات الطور بين نطاقي المنبع والمصب للمحطة الأساسية.سيضيف الإصدار R18 أيضًا ترميزًا عالي الدقة.

يتطلب تنفيذ هذه المعايير أن تتمتع المحطات الأساسية لـ 5G FDD على الأقل بتقنية هوائي 8T8R.وفي الوقت نفسه، أدت بروتوكولات R15 وR16 لعصر 5G إلى تحسين أدائها بشكل كبير ودعمها لعرض النطاق الترددي الكبير 2.1G 2CC CA.سيقود بروتوكولا R17 وR18 أيضًا التطور المستمر لـ FDD Massive MIMO.

ثانيًا، من وجهة النظر الطرفية، يمكن لـ 4R (أربعة هوائيات استقبال) للهواتف الذكية والمحطات الطرفية الأخرى إطلاق سعة المحطة الأساسية 2.1g 8T8R، وأصبح 4R هو التكوين القياسي للهواتف المحمولة 5G، والتي يمكن أن تتعاون مع الشبكة لتعظيم قيمة الهوائيات المتعددة.

في المستقبل، تم وضع محطات 6R/8R في الصناعة، وتم تحقيق التكنولوجيا الحالية: تم تحقيق تقنية تخطيط 6 هوائيات في الجهاز الطرفي بالكامل، وتم دعم مكدس بروتوكول النطاق الأساسي 8R السائد في معالج النطاق الأساسي الطرفي.

تعتبر الوثيقة البيضاء ذات الصلة الصادرة عن China Telecom وChina Unicom أن 5G 2.1g 4R هو هاتف محمول إلزامي، مما يتطلب من جميع الهواتف المحمولة 5G FDD في السوق الصينية دعم Sub3GHZ 4R.

فيما يتعلق بالمصنعين الطرفيين، دعمت الهواتف المحمولة المتوسطة والمتطورة السائدة 5G FDD متوسط ​​التردد 1.8 / 2.1g 4R، وستدعم الهواتف المحمولة 5G FDD السائدة في المستقبل Sub 3GHZ 4R، والتي ستكون قياسية.

وفي الوقت نفسه، تعد قدرة الارتباط الصاعد للشبكة هي الميزة الرئيسية لـ FDD 5G.وفقًا للاختبار، تجاوزت تجربة ذروة الوصلة الصاعدة لمحطات 2T ذات النطاق الترددي الكبير 2.1 جيجا (هوائيا إرسال) تجربة محطات 3.5 جيجا.ويمكن التنبؤ أنه، مدفوعًا بالمنافسة في السوق الطرفية وطلب المشغلين، ستدعم المزيد من الهواتف المحمولة المتطورة الوصلة الصاعدة 2T في نطاق 2.1 جيجا في المستقبل.

ثالثًا، من وجهة نظر الخبرة، فإن 60% إلى 70% من الطلب الحالي على تدفق الأجهزة المحمولة يأتي من الأماكن الداخلية، لكن الجدار الأسمنتي الثقيل بالداخل سيصبح أكبر عائق أمام محطة Acer الخارجية لتحقيق التغطية الداخلية.

تتمتع تقنية الهوائي 2.1g 8T8R بقدرة اختراق قوية ويمكنها تحقيق تغطية داخلية للمباني السكنية الضحلة.إنها مناسبة للخدمات ذات زمن الوصول المنخفض وتمنح المشغلين المزيد من المزايا في المنافسة المستقبلية.بالإضافة إلى ذلك، بالمقارنة مع خلية 4T4R التقليدية، يتم زيادة سعة خلية 8T8R بنسبة 70% ويتم زيادة التغطية بأكثر من 4 ديسيبل.

أخيرًا، من منظور تكلفة التشغيل والصيانة، من ناحية، تعد تقنية هوائي 8T8R الخيار الأفضل لكل من تغطية الوصلة الصاعدة الحضرية وتغطية الوصلة الهابطة الريفية، لأنها تتمتع بميزة التكرار ولا تحتاج إلى الاستبدال في غضون 10 سنوات بعد أن يستثمر المشغل.

من ناحية أخرى، يمكن لتقنية هوائي 2.1g 8T8R توفير ما بين 30% إلى 40% من عدد المواقع مقارنة ببناء شبكة 4T4R، ومن المقدر أن التكلفة الإجمالية للملكية يمكن أن توفر أكثر من 30% خلال 7 سنوات.بالنسبة للمشغلين، فإن انخفاض عدد محطات 5G يعني أن الشبكة يمكن أن تحقق استهلاكًا أقل للطاقة في المستقبل، وهو ما يتماشى أيضًا مع هدف "الكربون المزدوج" للصين.

ومن الجدير بالذكر أن الموارد السماوية لمحطة 5G الحالية محدودة، ولكل مشغل قطب واحد أو قطبين فقط في كل قطاع.يمكن دمج الهوائيات التي تدعم تقنية هوائي 8T8R في هوائيات 3G و4G للشبكة الحية، مما يبسط الموقع بشكل كبير ويوفر إيجار الموقع.

3、FDD 8T8R ليست نظرية

وقد قام المشغلون بتجريبها في عدة أماكن

تم نشر تقنية الهوائيات المتعددة FDD 8T8R تجاريًا من قبل أكثر من 30 مشغلًا حول العالم.وفي الصين، أكمل العديد من المشغلين المحليين أيضًا التحقق التجاري من 8T8R وحققوا نتائج جيدة.

في يونيو من هذا العام، أكملت شركة Xiamen Telecom وHuawei افتتاح أول موقع ابتكار مشترك في العالم لشبكات 4/5G ثنائي الوضع 2.1g 8T8R.من خلال الاختبار، وجد أن عمق تغطية 5G 2.1g 8T8R قد تم تحسينه بأكثر من 4 ديسيبل وتم زيادة سعة الوصلة الهابطة بأكثر من 50% مقارنة بـ 4T4R التقليدي.

في يوليو من هذا العام، تعاون معهد أبحاث تشاينا يونيكوم وقوانغتشو يونيكوم مع هواوي لاستكمال التحقق من أول موقع 5G FDD 8T8R لمجموعة تشاينا يونيكوم في المنطقة الخارجية لجزيرة قوانغتشو البيولوجية.استنادًا إلى عرض النطاق الترددي FDD 2.1g 40MHz، يعمل قياس المجال لـ 8T8R على تحسين تغطية 5dB وقدرة الخلية بنسبة تصل إلى 70% مقارنة بخلية 4T4R التقليدية.