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사업자 집단 확보 관점에서 본 5G의 미래: 전대역 다중 안테나 기술의 지속적인 진화

산업정보기술부에 따르면 올해 6월 말까지 5G 기지국은 96만1000개 구축됐고, 5G 휴대전화 단말기는 3억6500만개 연결돼 전 세계 단말기의 80% 이상을 차지했다. 중국 내 5G 애플리케이션 혁신 사례가 10,000건 이상입니다.

중국의 5G 개발은 빠르지만 충분하지 않습니다.최근에는 더 넓고 더 깊은 커버리지를 갖춘 5G 네트워크를 구축하기 위해 차이나 텔레콤과 차이나 유니콤이 24만 개의 2.1g 5G 기지국을 공동 인수했으며, 차이나 모바일과 라디오 TV는 공동으로 48만 개의 700M 5G 기지국을 인수해 총 58개를 투자했습니다. 억 위안.

업계에서는 국내외 제조사의 입찰 점유율에 주목하고 있으며, 우리는 이 두 가지 집중 조달에서 5G 발전 동향을 찾아낸다.사업자는 5G 네트워크 용량, 속도 등 사용자 경험뿐만 아니라 5G 네트워크 범위와 낮은 전력 소비에도 주목합니다.

5G는 상용화된 지 약 2년이 지났으며 올해 말까지 170만 개에 이를 것으로 예상되며, 향후 몇 년 안에 5G 기지국이 수백만 개가 더 건설될 예정입니다(중국에는 약 600만 개 이상의 4G 기지국이 있으며 그 이상). 5G 출시 예정).

그렇다면 2021년 하반기부터 5G는 어디로 갈 것인가?통신사는 5G를 어떻게 구축하나요?저자는 다양한 곳에서 공동구매 요구와 최첨단 5G 기술 시범사업에서 그동안 무시됐던 몇 가지 답을 찾아낸다.

1. 5G 네트워크 구축에 더 많은 이점이 있는 경우

5G 상용화가 심화되고 5G 보급률이 향상됨에 따라 휴대전화 트래픽이 폭발적으로 증가하고 있으며 사람들은 5G 네트워크의 속도와 범위에 대한 요구가 점점 더 높아질 것입니다.ITU 및 기타 기관의 데이터에 따르면 2025년까지 중국의 5G 사용자 DOU는 15GB에서 100GB(전 세계적으로 26GB)로 증가하고 5G 연결 수는 26억 건에 이를 것으로 예상됩니다.

미래의 5G 수요를 어떻게 충족시키고, 넓은 커버리지, 빠른 속도, 좋은 인식을 갖춘 고품질 5G 네트워크를 효율적이고 저렴하게 구축할 것인가는 현 단계의 사업자에게 시급한 문제가 되었습니다.통신사는 어떻게 해야 합니까?

가장 중요한 밴드부터 시작해 보겠습니다.앞으로는 700M, 800M, 900M 등 저주파 대역과 1.8G, 2.1g, 2.6G, 3.5g 등 중주파수 대역과 그 이상의 밀리미터파 대역이 5G로 업그레이드될 예정이다.하지만 다음으로 사업자는 어떤 스펙트럼이 현재 5G 사용자의 요구 사항을 더 잘 충족할 수 있는지 고려해야 합니다.

먼저 저주파를 살펴보세요.저주파 대역 신호는 침투력이 더 좋고, 적용 범위가 유리하고, 네트워크 구축 및 유지 비용이 낮으며, 일부 사업자는 주파수 대역 자원이 풍부하여 네트워크 구축 초기 단계에서 상대적으로 충분합니다.

저주파 대역에 5G를 배포하는 사업자 역시 간섭이 심하고 네트워크 속도가 상대적으로 느린 문제에 직면해 있습니다.테스트에 따르면 저대역 5G의 속도는 여전히 수십Mbps 범위에 있는 동일한 저대역을 사용하는 4G 네트워크보다 1.8배 더 빠르다.가장 느린 5G 네트워크라 5G 인지와 경험에 대한 사용자의 요구를 충족시킬 수 없다고 할 수 있다.

저주파 대역의 최종 산업 체인이 미성숙해 현재 전 세계적으로 2개의 800M 5G 상용 네트워크만 출시된 반면, 900M 5G 상용 네트워크는 아직 출시되지 않았습니다.따라서 800M/900M에서 5G를 재육성하기에는 아직 이르다.산업 체인은 2024년 이후에만 올바른 방향으로 나아갈 수 있을 것으로 예상됩니다.

그리고 밀리미터파.사업자들은 고주파 밀리미터파에 5G를 배치하고 있어 사용자에게 더 빠른 데이터 전송 속도를 제공할 수 있지만 전송 거리가 상대적으로 짧거나 다음 구축 단계의 목표입니다.이는 사업자가 더 많은 5G 기지국을 구축하고 더 많은 비용을 지출해야 함을 의미합니다.분명히 현재 단계의 운영자에게는 핫스팟 커버리지 요구 사항을 제외하고 다른 시나리오는 고주파 대역 구성에 적합하지 않습니다.

그리고 마지막으로 스펙트럼입니다.통신사는 중간 대역에서 5G를 구축하고 있으며, 이는 낮은 스펙트럼보다 더 높은 데이터 속도와 더 많은 데이터 용량을 제공할 수 있습니다.높은 스펙트럼에 비해 기지국 구축 횟수를 줄이고 사업자의 네트워크 구축 비용을 줄일 수 있습니다.또한 단말기 칩, 기지국 장비 등 산업 체인 링크가 더욱 성숙해졌습니다.

따라서 저자의 의견에 따르면 향후 몇 년 동안 통신 사업자는 다른 주파수 대역을 보완하는 중간 스펙트럼의 5G 기지국 구축에 여전히 중점을 둘 것입니다.이러한 방식으로 운영자는 적용 범위, 비용 및 용량 간의 균형을 찾을 수 있습니다.

THE GSA에 따르면 전 세계적으로 160개 이상의 5G 상용 네트워크가 있으며, 상위 4개 네트워크는 3.5G 네트워크(123), 2.1G 네트워크(21), 2.6G 네트워크(14) 및 7억 네트워크(13)입니다.단말 관점에서 볼 때 3.5g + 2.1g 단말 산업 성숙도는 2~3년 앞서 있으며, 특히 2.1g 단말 성숙도는 3.5/2.6g에 접근했습니다.

성숙한 산업은 5G의 상업적 성공을 위한 기반입니다.이러한 관점에서 볼 때 2.1g + 3.5g 및 700M+2.6G 네트워크로 5G를 구축하는 중국 사업자는 향후 몇 년 동안 업계에서 선점자 우위를 점할 수 있습니다.

2, FDD 8t8r

운영자가 중간 주파수의 가치를 극대화하도록 지원

스펙트럼 외에도 여러 안테나도 사업자의 5G 네트워크 발전 요구 사항을 충족하는 데 핵심입니다.현재 사업자가 5G FDD 네트워크에서 일반적으로 사용하는 4T4R(송신 안테나 4개, 수신 안테나 4개) 및 기타 기지국 안테나 기술은 더 이상 단순히 스펙트럼 대역폭을 늘리는 것만으로는 트래픽 증가로 인한 문제에 대처할 수 없습니다.

더욱이, 5G 사용자가 증가함에 따라 사업자는 대규모 연결을 지원하기 위해 기지국 수를 늘려야 하므로 사용자 간의 자기 간섭이 증가하게 됩니다.기존의 2T2R 및 4T4R 안테나 기술은 사용자 수준에서 정확한 안내를 지원하지 않으며 정확한 빔을 얻을 수 없어 사용자 속도가 저하됩니다.

어떤 종류의 다중 안테나 기술을 통해 사업자가 기지국 용량 및 사용자 경험과 같은 요소를 고려하면서 5G의 광범위한 적용 범위를 달성할 수 있습니까?우리가 알고 있듯이, 무선 네트워크의 전송 속도는 주로 네트워크 기지국과 스마트폰과 같은 단말 장치 사이의 신호를 송수신하는 작동 모드에 따라 달라지며, 다중 안테나 기술은 기지국의 용량을 두 배로 늘릴 수 있습니다(정밀 빔 기반). 다중 안테나는 간섭을 제어할 수 있습니다).

따라서 5G의 급속한 발전을 위해서는 FDD에서 8T8R, Massive MIMO 및 기타 다중 안테나 기술로의 지속적인 발전이 필요합니다.저자의 견해에 따르면, 8T8R은 다음과 같은 이유로 “경험과 커버리지 모두”를 달성하는 5GFDD 네트워크의 향후 구축 방향이 될 것입니다.

첫째, 표준 관점에서 볼 때 3GPP는 단말 다중 안테나를 충분히 고려하여 프로토콜의 각 버전에서 향상되었습니다.R17 버전은 기지국의 업스트림 대역과 다운스트림 대역 간의 위상 정보를 통해 단말 복잡성을 줄이고 단말 채널 상태를 테스트합니다.R18 버전에는 고정밀 코딩도 추가됩니다.

이러한 표준을 구현하려면 최소 5G FDD 기지국에 8T8R 안테나 기술이 필요합니다.동시에 5G 시대를 위한 R15 및 R16 프로토콜은 성능을 크게 향상시키고 2.1g 광대역 2CC CA에 대한 지원을 제공합니다.R17 및 R18 프로토콜은 FDD Massive MIMO의 지속적인 발전을 주도할 것입니다.

둘째, 단말기 관점에서 볼 때 스마트폰 및 기타 단말기의 4R(수신 안테나 4개)은 2.1g 8T8R 기지국의 용량을 방출할 수 있으며, 4R은 5G 휴대폰의 표준 구성이 되어가고 있습니다. 다중 안테나의 가치를 극대화하기 위해 네트워크를 구축합니다.

미래에는 업계에서 6R/8R 단말기가 배치되어 현재 기술이 실현되었습니다. 6 안테나 레이아웃 기술이 단말기 전체 기계에서 실현되었으며 주류 베이스밴드 8R 프로토콜 스택이 지원되었습니다. 터미널 베이스밴드 프로세서.

China Telecom과 China Unicom의 관련 백서에서는 5G 2.1g 4R을 필수 휴대폰으로 간주하여 중국 시장의 모든 5G FDD 휴대폰이 Sub3GHz 4R을 지원해야 한다고 규정하고 있습니다.

단말기 제조업체 측면에서 주류 중급 및 고급 휴대폰은 5G FDD 중간 주파수 1.8/2.1g 4R을 지원했으며, 향후 주류 5G FDD 휴대폰은 표준이 될 Sub 3GHz 4R을 지원할 예정입니다.

동시에 네트워크 업링크 기능은 FDD 5G의 주요 장점입니다.테스트에 따르면 2.1g 광대역 2T(송신 안테나 2개) 단말의 업링크 피크 경험이 3.5g 단말의 업링크 피크 경험을 초과했습니다.단말기 시장의 경쟁과 통신업체의 수요로 인해 앞으로는 더 많은 고급 휴대폰이 2.1g 대역에서 업링크 2T를 지원할 것으로 예측할 수 있습니다.

셋째, 경험의 관점에서 볼 때 현재 모바일 흐름 수요의 60~70%는 실내에서 발생하지만 내부의 두꺼운 시멘트 벽은 실외 Acer 스테이션이 실내 커버리지를 달성하는 데 가장 큰 장애물이 될 것입니다.

2.1g 8T8R 안테나 기술은 강력한 침투력을 가지며 얕은 주거용 건물의 실내 커버리지를 달성할 수 있습니다.이는 지연 시간이 짧은 서비스에 적합하며 향후 경쟁에서 운영자에게 더 많은 이점을 제공합니다.또한 기존 4T4R 셀과 비교하여 8T8R 셀의 용량은 70% 증가하고 적용 범위는 4dB 이상 증가합니다.

마지막으로, 운영 및 유지 관리 비용의 관점에서 볼 때, 8T8R 안테나 기술은 반복의 장점이 있고 10년 이내에 교체할 ​​필요가 없기 때문에 도시 업링크 커버리지와 농촌 다운링크 커버리지 모두에 가장 적합한 선택입니다. 운영자가 투자한 후.

반면, 2.1g 8T8R 안테나 기술은 4T4R 네트워크 구축에 비해 사이트 수를 30~40% 절감할 수 있으며, 7년간 TCO를 30% 이상 절감할 수 있는 것으로 추산된다.사업자 입장에서 5G 스테이션 수의 감소는 네트워크가 향후 에너지 소비를 줄일 수 있음을 의미하며, 이는 중국의 '이중 탄소' 목표에도 부합합니다.

현재 5G 기지국의 하늘 자원은 제한되어 있고, 각 사업자는 각 섹터에 1~2개의 극만 가지고 있다는 점을 언급할 가치가 있습니다.8T8R 안테나 기술을 지원하는 안테나는 라이브 네트워크의 3G 및 4G 안테나에 통합될 수 있어 사이트를 크게 단순화하고 사이트 임대료를 절약할 수 있습니다.

3, FDD 8T8R은 이론이 아닙니다.

운영자는 여러 곳에서 이를 시험해 보았습니다.

FDD 8T8R 다중 안테나 기술은 전 세계 30개 이상의 사업자에 의해 상업적으로 배포되었습니다.중국에서도 많은 현지 사업자들이 8T8R의 상용 검증을 완료해 좋은 결과를 얻었다.

올해 6월, Xiamen Telecom과 Huawei는 세계 최초의 4/5G 듀얼 모드 2.1g 8T8R 공동 혁신 사이트 개장을 완료했습니다.테스트를 통해 기존 4T4R 대비 5G 2.1g 8T8R의 커버리지 깊이는 4dB 이상 향상되고 다운링크 용량은 50% 이상 증가한 것으로 나타났다.

올해 7월, 차이나 유니콤 연구소와 광저우 유니콤은 화웨이와 손을 잡고 광저우 생물섬 외야에서 차이나 유니콤 그룹의 첫 5G FDD 8T8R 사이트 검증을 완료했습니다.FDD 2.1g 40MHz 대역폭을 기반으로 8T8R의 현장 측정은 기존 4T4R 셀에 비해 5dB의 적용 범위와 셀 용량을 최대 70% 향상시킵니다.