5G小基站設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀及未來部署趨勢分析

5G網(wǎng)絡(luò)比我們的預(yù)期來得更快。2019年作為5G商用元年，不僅帶來手機通信時代的變革，更會推動人類社會與生活全方位的發(fā)展進步。我國目前已經(jīng)確定了5G頻譜，5G商用技術(shù)研發(fā)試驗第三階段測試也已完成，此外各大終端廠商也在陸續(xù)推出首批5G預(yù)商用終端，2020年將啟動大規(guī)模的商用網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

從4G到5G，小基站角色轉(zhuǎn)變

小基站在室外覆蓋層面的角色定位

在4G建設(shè)初中期，由于頻譜資源的富裕，室外覆蓋的微、小基站并沒有大規(guī)模運用頻譜，但隨著新增頻譜的逐漸用盡，小基站在局部補盲、解決話務(wù)密度方面逐漸發(fā)揮了其應(yīng)有的作用。小基站主要解決宏基站的難題，原因在于，小基站具有體積小、部署靈活的特點，不用局限于宏基站的站址問題，可以靈活地部署在人群建筑密集的地方，可以有針對性地補充宏基站信號弱覆蓋區(qū)域、覆蓋盲點，保證信號質(zhì)量；在熱點區(qū)域，小基站由于功率小，可以在更小的范圍內(nèi)實行頻率復(fù)用，提升容量，幫助宏基站分流。

目前，4G廣覆蓋已基本完成，深度覆蓋、高密度話務(wù)解決以及網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化成為通信運營商下一步重點工作，為“補盲”而生的小基站有了用武之地，未來5G高頻建站更是不可缺少。在5G超密集組網(wǎng)場景下，小基站間隔將縮小到50~100米（宏基站的間距至少保持在200米），小基站室外應(yīng)用數(shù)量會大幅提升。

小基站在室內(nèi)覆蓋層面的角色定位

隨著高頻的引入，“室外覆蓋室內(nèi)”的傳統(tǒng)方式將面臨更多挑戰(zhàn)。室外信號在穿透磚墻、玻璃和水泥等障礙物后只能提供淺層的室內(nèi)覆蓋，無法保證室內(nèi)深度覆蓋的良好體驗。

在5G到來時代，業(yè)界必須定義5G室內(nèi)目標(biāo)網(wǎng)，實現(xiàn)室內(nèi)室外同時建設(shè)?，F(xiàn)代建筑材料對室外無線信號的阻隔，導(dǎo)致室外無線部署無法很好地解決室內(nèi)覆蓋的問題。隨著使用頻率越來越高，信號的穿透能力也與4G時代無法比擬，室內(nèi)覆蓋更是令人憂心。

基于4G/5G的室內(nèi)覆蓋技術(shù)主要分為兩種：傳統(tǒng)DAS（Distribute Antenna System，分布式天線系統(tǒng)）和小基站系統(tǒng)。

傳統(tǒng)DAS系統(tǒng)主要有BBU、RRU、合路器、功分器、小天線幾部分組成，存在4方面問題：一是施工困難，信源需要機房等配套設(shè)施，設(shè)計和施工難度大、周期長，需要多處鉆孔走線等，且天線外露，物業(yè)協(xié)調(diào)困難重重；二是無源器件多，故障點多，無法有效監(jiān)控；三是支持LTE需進行室分改造，網(wǎng)絡(luò)演進能力差；四是室內(nèi)外系統(tǒng)沒有協(xié)同。

小基站比DAS更有優(yōu)勢，并將替代傳統(tǒng)DAS。以基于小基站的華為LampSite系統(tǒng)為例，如圖1所示。

圖1 華為室分系列產(chǎn)品

整個系統(tǒng)分為三大部分：BBU、rHub、pRRU?；鶐盘枏腂BU出發(fā)，經(jīng)過光纖到達(dá)rHub，進行信號的放大與轉(zhuǎn)發(fā)，在送入pRRU中轉(zhuǎn)化成無線射頻信號發(fā)射出去。該系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢。

（1）結(jié)構(gòu)簡單，施工容易，相比于傳統(tǒng)室分系統(tǒng)，器件數(shù)量減少80%，施工周期縮短2/3。

（2）整個系統(tǒng)不存在監(jiān)控盲區(qū)，每個設(shè)備的工作狀態(tài)盡在掌握中。

（3）擴容方便，小區(qū)可遠(yuǎn)程分裂。在傳統(tǒng)室分系統(tǒng)中，一旦要進行小區(qū)分裂擴容，每多分裂一個小區(qū)，就需要室內(nèi)改造增加一個RRU。但在LampSite系統(tǒng)中，pRRU的極限狀態(tài)是One pRRU One Cell，因此可以通過軟件配置的方式靈活擴容。

（4）支持網(wǎng)絡(luò)演進。

在5G NSA標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布及2020年5G正式商用的“召喚”下，5G小基站的部署已經(jīng)到了關(guān)鍵時期。從全球競爭格局來看，目前涉足小基站的有中小型設(shè)備廠商、主流電信設(shè)備廠商和ODM廠商。從采購來看，如2018-2019年中國移動皮基站集中采購項目，除邦訊技術(shù)外，中標(biāo)人還有大唐移動、京信通信、三維通信、縱橫通信等。不只中國移動，中國電信于近期也陸續(xù)發(fā)出多個涉及小基站的采購項目招標(biāo)結(jié)果，中標(biāo)人涉及多家上市公司，如日海智能、京信通信、三維通信等。相比之下，華為、中興等老牌設(shè)備商卻較少露面，但從未來部署情況來看，華為、中興、愛立信和諾基亞等電信設(shè)備廠商仍將以品牌和資金優(yōu)勢逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位。

從目前來看，為樹立強勢進入5G小基站格局的鮮明旗幟，電信設(shè)備廠商爭相推出了小基站解決方案。

愛立信2018年1月首先發(fā)布了5G NR中頻段的無線點系統(tǒng)產(chǎn)品，以100MHz帶寬結(jié)合4天線技術(shù)，速率高達(dá)1.5Gbit/s，并支持新的5G頻段（2.6GHz~5GHz）。此產(chǎn)品主打室內(nèi)部署，愛立信表示，隨著用戶流量需求倍增，4K/8K/VR/AR等應(yīng)用的到來，5G時代室內(nèi)移動寬帶的需求越來越大。伴隨著4G的規(guī)?；渴?，無線點系統(tǒng)方案已經(jīng)在大量的網(wǎng)絡(luò)部署實例中得到驗證,如圖2所示。

圖2 愛立信室分系列產(chǎn)品

華為至今共推出了5代LampSite解決方案，成功用于北京首都機場、鄭州火車站和廣州南站等。

中興發(fā)布了4G一體化小基站和Qcell多模多頻室內(nèi)深度覆蓋解決方案，并啟動了江蘇、內(nèi)蒙古、福建、湖南、河南等省份的部署。

大唐移動在2014年9月推出了NEOsite雙模一體化皮基站方案，2015年7月推出了Cubesite、Padsite、Pinsite 3款小基站產(chǎn)品。

面對5G部署可能帶來的挑戰(zhàn)，包括中國電信、Verizon、AT&T、NTT docomo、DT、SKT、KTF等全球多家運營商共同組成了開放無線接入網(wǎng)（O-RAN）聯(lián)盟，期望以網(wǎng)絡(luò)智能化、接口開放化、硬件白盒化和軟件開源化的理念，實現(xiàn)對無線接入網(wǎng)（RAN）的革新, 從而進一步提升下一代無線通信網(wǎng)絡(luò)的開放性水平。

據(jù)了解，2019年2月25-28日，中國電信聯(lián)合Intel、H3C在2019年的世界移動通信大會（MWC）上首次展示完整的基于O-RAN概念的5G白盒化室內(nèi)小基站原型機。5G白盒化小基站采用4T4R的天線配置模式，可有效解決5G時代室內(nèi)覆蓋的容量難題,基于通用服務(wù)器的基帶處理單元，實現(xiàn)軟硬件解耦，也可以為未來擴展支持移動邊緣計算（MEC）等邊緣應(yīng)用功能提供基礎(chǔ)。這是5G 技術(shù)領(lǐng)域的又一重大突破，有利于快速推動白盒化基站技術(shù)在5G的正式商用進程。

5G基站的白盒化將使移動通信產(chǎn)業(yè)鏈由封閉逐步走向開放，有利于吸引一大批有創(chuàng)新能力的中小企業(yè)進入移動通信產(chǎn)業(yè)，進一步激活產(chǎn)業(yè)活力，重塑產(chǎn)業(yè)生態(tài)，同時也給電信運營商帶來了新的機遇，使運營商可以更加快速、高效、低成本地提供新興業(yè)務(wù)與應(yīng)用，滿足普通客戶和垂直行業(yè)的各類特殊需求。

從5G小基站部署的節(jié)奏上來看，5G組網(wǎng)的順序也是先部署宏基站再部署小基站，但兩者部署的間隔不會太長，無需像4G一樣在深度覆蓋階段再大規(guī)模部署，這也就意味著小基站供應(yīng)商產(chǎn)品放量的步伐會更快。從部署數(shù)量來看，小基站至少要部署百萬臺以上。因此，小基站的市場蛋糕比較大，老牌廠商有優(yōu)勢，新進入廠商也能分一杯羹。不管是老牌廠商還是新進入的廠商，其小基站業(yè)務(wù)都會針對不同應(yīng)用場景進行差異化競爭，不同廠商的產(chǎn)品既有競爭也有一定補充。

為搶占5G市場先機，中興、愛立信、華為等均展出了5G小基站解決方案，且產(chǎn)品已經(jīng)出現(xiàn)在運營商的試點測試中?？梢灶A(yù)見，小基站的部署進度是決定5G能否全面商用的關(guān)鍵因素，它將重新定義電信設(shè)備商及運營商的競爭格局。上述5G小基站解決方案的推出，將在未來的5G市場形成相互競爭。隨著更多同行的加入，這場競爭也會越來越精彩。