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5G回传,不只光纤

发布时间:2019-04-28 21:45
作者:网优雇佣军

5G回传,不只是光纤,还有...这个...



网络越来越密集,若全采用光纤回传,成本太高,尤其在广大农村地区,采用微波回传更低成本、更灵活。



相信在5G时代,运营商会根据不同的场景,根据自身的实际情况选择光纤与微波混合的回传方式。


但面向5G大带宽,传统微波传输容量有限,5G时代微波通信如何应对挑战?


传统微波回传不能满足5G需求


4G峰值速率从150Mbps到1Gbps,而5G峰值速率将达到10-20Gbps,是4G的10倍以上,基站回传容量也随之上升。


目前在城市、市郊和乡村的4G基站回传容量分别为:150Mbps-1Gbps、100-350Mbps和50-150Mbps。

到2020年,预计在城市、市郊和乡村的5G时代基站回传容量分别为:450Mbps-10Gbps、200Mbps-2Gbps和75Mbps-350Mbps。

到2025年,预计在城市、市郊和乡村的5G时代基站回传容量分别为:600Mbps-20Gbps、300Mbps-5Gbps和100Mbps-600Mbps。


据统计,全球约有40%的宏基站采用微波回传,主要采用传统微波技术(6-42GHz频段),平均回传容量在50Mbps至500Mbps之间,显然,这是无法满足5G时代的基站回传容量需求的。



怎么办?


若全部采用光纤改造,成本之高无法想象。因此,5G时代需要更高传输容量的微波通信。


E波段登场


E-Band微波是指频率在80GHz附近的微波频段,实际分配频段为71-76GHz和81-86GHz的对称两段,可用总频宽达10GHz。


传统微波信道带宽从3.5 MHz到112 MHz,E波段的信道带宽可高达1000MHz至2000MHz,再采用高阶调制方式、多频段聚合和MIMO等技术后,可满足10-20Gbps的5G时代基站回传需求。


具体部署方式如下:


城市站点


针对城市短距离传输环境,城区站点可采用纯E波段,信道带宽2000MHz或2x 1000MHz,来实现1-2公里距离点对点传输。如果站点更密集,也可采用更小的天线,如0.1米和0.2米天线。


市郊站点


市郊站点距离更远,可采用E波段+传统波段补充的方式,来实现4-8公里距离的点对点传输。


乡村站点


乡村站点可不采用E波段,采用传统波段多频段聚合的方式,并采用大尺寸(比如0.9米)微波天线,可实现15公里以上的远距离传输。




不止是E波段


面向未来,回传容量可能高达100Gbps,为了满足未来需求,微波通信技术还将从E波段向W波段(92-115GHz)和D波段(130-175GHz)扩展。


已有运营商明确指出:由于光纤部署受安装成本和地理限制,无线回传优于光纤,而95GHz以上的无线频谱非常适合支持5G回传,原因有两点:首先,其高带宽传输能力是5G回传的理想选择;其次,窄波束可避免干扰。


值得一提的是,未来的无线回传还将演进为一种新形态----IAB。


IAB,Integrated Access and Backhaul for NR,即5G NR集成无线接入和回传,它是3GPP R16的工作项目。



面向未来微站密集的毫米波时代,城市里的每一根灯柱都将挂上基站或天线,每个微站若都采用光纤回传,这需要敷设密集的光纤,为了替代昂贵的光纤,IAB利用Massive MIMO多波束的特性,将无线接入和回传集成,让每个微站通过无线“自回传”实现更加灵活、简单、低成本的基站部署。


面向未来,也许还将出现更颠覆的技术,比如OAM。


OAM,Orbital Angular Momentum,即轨道角动量,它为电磁波提供了除频率、相位和空间之外的另一个维度,将OAM应用于电磁波后,电磁波将沿着传播方向呈螺旋状旋转,呈现出不同的螺旋相位结构,称之为OAM模式,不同的OAM模式相互正交,可在同一频点上可传输多路正交信号,从而提升频谱效率和信道容量。目前,已有厂商宣布在E波段上成功演示了OAM复用技术。


面向5G时代,运营商不得不升级基站回传,部署更密集的光纤,来应对海啸般涌来的流量增长,高昂的成本让人望而生畏,但值得庆幸的是,运营商不必全场景部署光纤,不断升级的微波通信技术为运营商带来了更低成本、更灵活的选项。


微波行业将迎来持续增长!





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