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無處不在的4G移動寬頻和海量的應用已經為我們的工作、生活帶來了意想不到的便利;包羅永珍的5G為我們帶來的將不僅僅是接入速率的飆升,還將透過靈活的網路切片滲透到網路社會的各個角落,成為垂直行業數字化轉型的利器和未來萬物互聯數字社會的基石。
隨著5G組網標準的如期凍結、5G頻譜分配方案的落定,5G裝置的日臻完善和終端晶片研發進展的加速,2019年將成為5G正式商用的元年。現階段,移動運營商關注的焦點也從5G裝置的測試驗證轉向更為實際的網路部署,比如網路架構如何選擇、站點方案如何準備、傳輸網路如何升級、運維效率如何提升等。本文將結合5G網路部署面臨的關鍵挑戰進行思考和探討,期望能為運營商5G部署前的籌備工作提供一些思路。
5G網路支援獨立組網SA和非獨立組網NSA兩種架構。NSA在架構成熟度方面有3個月左右的先發優勢,但僅適用於eMBB業務,並且非獨立組網還涉及與4G的複雜耦合; SA是終極的建網模式,在新業務支援、覆蓋、效能、組網靈活度、終端能耗等方面均有明顯優勢。目前運營商對SA架構顧慮較多的因素是覆蓋、SA終端和5GC的成熟度。
從5G終端晶片廠商高通、Intel、MTK的5G研發路標來看,2019年釋出的終端晶片將同時支援NSA和SA,因而對大多數2019年才啟動5G網路建設的運營商來說,5G終端不構成選擇NSA或SA的決定性因素。
從5GC的成熟度來看,5G部署初期不必追求完整的功能特性,可以採用架構一步到位、介面分步開啟、功能分階段引入的策略,從而將5GC的商用時間點提前到2019年的一季度,因而也不構成影響SA規模商用的制約因素。
鑑於SA架構在多方面的明顯優勢,假如5G覆蓋連續,能夠自成體系,則運營商選擇NSA的動力會非常小,因而我們認為除了業務需求因素,5G基站的覆蓋能力和運營商的5G建網投資是選擇SA或NSA的關鍵因素,能否共站部署在一定程度上還要考慮4G基站的密度。
在5G AAU裝置的天線陣列通道數和發射功率確定的前提下,5G基站的覆蓋主要取決於可用的5G頻段、覆蓋場景無線環境的複雜度,以及5G業務的KPI指標訴求,尤其是小區邊緣的接入速率要求。而小區邊緣的最低接入速率要求需要統籌考慮5G業務的最低指標要求,是否需要支援無縫移動及運營商可以接受的5G建網成本等因素。
基於以上原則,假如運營商在5G建設時只有毫米波頻譜,鑑於毫米波頻段相對於1.8GHz或2.6GHz頻段較大的傳播損耗和較差的散射、繞射能力,很難達到與4G相當的連續覆蓋水平,因而用作移動接入業務模式時,只能依託連續覆蓋的4G網路,作為熱點區域的超高速率業務的容量補充,在網路架構上選擇NSA模式更為合適。
假如運營商能夠獲取3.5GHz的主流頻段,對5G小區邊緣的速率要求為下行50Mbps (支援2K/4K高畫質影片和AR應用),上行2Mbps(支援隨時隨地的720P影片上傳),且具備在密集城區建設連續覆蓋5G網路的投資實力,則根據中興通訊外場測試的資料,對站間距在400米以下的密集城區場景,完全可以透過4G與5G共站部署的方式使5G達到連續覆蓋的能力; 對站間距在400米以上的區域可新增適量的5G宏站或微站來滿足上行2Mbps的指標要求,因而我們認為SA是一步到位和更為經濟的建網模式。
當然,如果運營商5G建設初期網路投資非常有限,只能在4G網路熱點部署少量的5G基站,且業務模式主要是增強的移動寬頻接入,無疑選擇NSA建網模式更為經濟實用。
假如運營商對5G網路的邊緣效能提出更高的要求,比如上行速率提升到5Mbps(支援隨時隨地的1080P影片上傳),則即使採用NSA建網模式,同時利用4G和5G的上行傳輸能力,也很難在400米的站間距場景下達到上行5Mbps的指標;而新建大量的基站又涉及較高的投資成本,此時建議透過1.8G/900M/700MHz頻譜與3.5GHz頻譜的載波聚合方式來滿足。既然1.8G/900M/700MHz頻譜已經重耕為5G新空口,建網模式依然是5G獨立組網。
行業領先企業的率先實踐為5G SA的發展提供助力,中國移動牽頭髮起的5G SA(獨立組網)起航行動、釋出的《5G SA核心網實現最佳化白皮書》、高通對SA終端晶片的積極佈局等事件均加速了SA產業鏈的成熟及其在全球的規模商用程序。
現網如何引入5G?多頻段天面整合+多模融合的站點方案
網路架構之外,如何在通訊裝置密佈的現網站點引入5G也是運營商面臨的一個重大挑戰。
現階段900M/1.8G/2.1G/2.6G多頻段,GSM/UMTS/LTE/NB-IoT多制式共同運營已經成為大多數移動運營商的常態,部分站點多家運營商共享鐵塔等基礎設施的現象也普遍存在。因此,多數站點上天線和RRU裝置部署密級,很難再增加5G AAU裝置。而新建站點又面臨站點獲取難、投資成本高、建設週期長等諸多問題。
多頻段、多埠無源天線,有源+無源混合天線以及超寬頻RRU裝置的推出為解決宏基站天面空間緊張的問題提供了一個新的思路。運營商可以在5G建設之前或5G建設時將現網每個扇區的多面天線和多個RRU裝置進行合理的整合和最佳化,從而釋放出寶貴的天面空間用於安裝5G AAU裝置,最終形成每扇區只用1-2面多頻段無源天線和2-3個RRU裝置涵蓋2G~4G所有頻段和無線標準,一面有源天線服務於5G網路。從而在不新建站點的情況下實現5G網路裝置的部署,並降低多網共存場景下的運維成本。
5G AAU裝置的選型方面,經過商用網路外場的測試驗證,中興通訊推薦在密集城區採用64T64R AAU追求至高的效能,一般城區和郊區使用16T16R AAU兼顧網路覆蓋與建網成本。64T64R AAU獨立收發通道數較多,可同時支援精準的水平和垂直維度的波束賦型,從而在人口密集的場景達到理想的空分容量增益;此外64T64R AAU的波束反射、繞射、抗干擾能力更強,即使在無線環境複雜的密集城區也可實現3.5G NR和現網1.8GHz 2T2R LTE共站同覆蓋,從而降低5G網路的部署難度和成本。針對一般城區和郊區場景,資料使用者數少、流量密度低,MU-MIMO配對成功機率小,選用16T16R AAU的價效比更高,且16T16R AAU即可實現3.5G NR和1.8G LTE共站同覆蓋。
針對5G覆蓋的盲點或熱點場景,建議使用Pad微站提升區域性效能。Pad大小的5G微基站可以隱蔽安裝在建築物外牆、路燈杆、廣告燈箱等位置,顯著降低站點獲取的難度並可快速提升熱點流量和盲點覆蓋。
在基帶處理方面,面向未來的大容量基帶處理單元可支援2G至5G所有無線標準,支援集中式單元CU和分散式單元DU的靈活部署策略,除了支援4G和5G的融合組網外,還可在現網2G/3G基站裝置接近生命週期時替代已有的基帶裝置,並支援未來2G和3G業務處理資源向4G和5G的平滑遷移,從而最大程度保護運營商的裝置投資。
如何應對網路運維挑戰?引入AI提升多網共存的運維效率
5G時代,運營商將面臨網路複雜化、業務多樣化、體驗個性化的挑戰。
網路複雜化主要體現在多網共存,5G大規模天線陣列密集組網時波束控制和引數配置複雜度相比4G提升了一個數量級。而SDN、NFV、雲化部署更是顛覆運營商運維團隊熟悉的傳統網路運維模式。業務多樣化主要體現在5G將滲透到工業製造、農業生產、智慧家居、遠端醫療、自動駕駛等垂直行業。體驗個性化主要體現在5G要為特定的行業或使用者提供定製化、差異化的服務,構建涵蓋使用者全業務流程、全業務場景的網路接入資料分析和應用服務,並負責定製化切片全生命週期的管理和持續最佳化。以上三方面的挑戰迫切需要引入AI技術來提升運維效率。
以機器學習、深度學習為代表的AI技術可以廣泛用於網路告警、故障根因分析、網路覆蓋、效能最佳化、網路容量預測、精準網路建設、網路級的能耗管理、雲化網路資源動態排程、智慧網路切片等領域,從而提升網路運維效率,降低網路運維成本。從AI應用的維度來看,可大致分為智慧站點裝置、智慧運營維護、智慧邊緣雲引擎、智慧網規網優等。
儘管運營商在5G網路部署和運營過程中會面臨各種挑戰,但是5G網路的靈活切片能力和對垂直行業數字化、智慧化改造的強大潛力也讓運營商對5G時代的網路盈利能力滿懷信心。中興通訊願與運營商深度合作,共同化解5G時代網路部署和運維的難題,攜手共創美好的未來!
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3 # EVtoday5G時代最大的特點是什麼?是更快的網路速度。 在這個網路終端、業務應用都大爆炸的時代,對於運維人來說,既是機遇,又是挑戰。
運維人必須根據行業變化的特點,做出改變,直面5G時代帶來的挑戰。
下面就挑戰以及應對方法,說說看法。
一、背景:挑戰1.網路終端複雜性增加:
5g時代的資料傳輸速度和數量幾何級增長,3G 4G 5G等多種網路形式共存,個人終端,汽車資料,工業網路等多種網路裝置都接入網際網路。
一個萬物互聯的時代到來,網路複雜性大大增加。
2.網路傳輸環境要求更高:
多網路融合,多裝置連線,多業務併發,高畫質影片、體感遊戲等多種網路應用,對網路延時資料要求更高。在其他工商業領域,如智慧工廠、智慧車聯等對網路服務保障要求則更高,一旦出現網路故障,將影響社會生產。
面向越來越複雜的運維環境,越來越高的服務保障要求,對運維實施和管理模式提出了更高的要求。
那麼我們應該怎麼應對呢?
二、改變:機遇隨著5G時代的開啟,現有運維管理模式已經難以適應5G網路部署全面雲化、智慧化的需求,同時依靠大量人工的傳統運維方式已經無法滿足成本和效率的需求,急需引入AI、大資料等新技術,推動網路運維的自動化、智慧化發展。
打造智慧高效運維體系,具體將從三個方面展開工作:
1、打造新的運維繫統管理模式:
積極探索建立與5G發展相適應的網路運維管理模式組織流程和管理體系;
要推動網路自動化、智慧化,涉及組織層面的文化變革,需重新設計流程,制定AI文化計劃,引導員工從重複性勞動向創造性勞動轉變。
2、透過雲計算技術實現集約化管理:
在5G時代,給我們提供了高速網路,透過雲計算,雲服務來實現雲端運維是趨勢。
雲化後的運維,完全看不到任何物理裝置,不再關心硬體的穩定性和可靠性,因為當我們的硬體發生故障時,業務會第一時間切換到其他的節點,甚至切換到其他的資料中心,這樣我們的硬體維修完全可以等到方便的時候再進行。
全面推進網路雲化、建立面向雲化網路的集中化先進運維體系,實現網路全生命週期管理、資源靈活排程以及動態編排。
3、透過大資料和人工智慧技術升級改造:
積極推動人工智慧大資料等新技術手段在運維管理領域的廣泛應用以及技術手段提質增效。
引入以機器學習為核心的AI技術。透過AI訓練平臺,訓練資料,輸出模型或演算法;透過推理平臺,收集資料,根據模型或演算法推理網路動作指令並執行。最終實現運維從自動化業務部署和動作執行,走向智慧化的故障自愈、自我最佳化和自我管理,提升網路運維效率、能源效率和資源效率。使得運維繫統更加穩定、安全、高效。
總結:5G開啟了萬物互聯的新時代,運維行業也必須捕捉機遇,直面挑戰。我們需要在系統流程再造、雲化、智慧化等方面做出應對。
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伴隨5G的到來,會誕生很多新的機會,只要你的想法足夠前衛,在某一領域先發制人,或者當你發現某一領域某些事物新起,你一定要跟上大部隊的腳印,不求超過別人但求跟上隊伍,不要掉隊,過程中再圖發展或者衍生。今天小編只是非常籠統的隨便聊聊,明天更精彩。