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若能克服这些问题 5G时代将开启全新商业模式

导读: 由于5G讯号特性,势必得靠小型基站来组成异质网络,因此在迈向IMT-2020的目标中,小型基站将是值得持续聚焦的一大重点。

小型基站的概念并不新,且业界一直对其发展潜力相当看好,但到目前为止,小型基站的表现仍不如预期。不过由于5G讯号特性,势必得靠小型基站来组成异质网络,因此在迈向IMT-2020的目标中,小型基站将是值得持续聚焦的一大重点。

由3GPP发布的5G技术发展使用情境,可区分为提供更高频宽的eMBB,专为大规模物联网应用而发展的mMTC,以及能满足各种即时通讯需求,且可靠度更高的URLLC。由于三种应用场景锁定的情境皆不相同,未来电信商的营运模式与发展的产业生态链,势必也将有所不同。

构筑5G蓝图eMBB/mMTC/URLLC各司其职

资策会智通所主任马进国(图1)表示,目前5G New Radio大部分订的标准,着重在eMBB,URLLC今年将会订得更为完整,而mMTC则会逐步靠NB-IoT、LTE对接过来,因此标准会订得比较慢一些。

若能克服这些问题 5G时代将开启全新商业模式

图1 资策会智通所主任马进国表示,小型基站将会是发展eMBB的重要设备。

马进国进一步表示,eMBB除了在6GHz以下的频谱发展相关技术,也会发展在6GHz以上的频谱。而小型基站(Small Cell)将会是发展eMBB的重要设备,由于目前6GHz以下的频谱,大多是以大型基站发展的传统网络模式为主,而较以6GHz以上频谱的毫米波技术,便须要小型基站来把速度冲得更快。而eMBB主要的应用会是在大流量的行动宽频业务。

除了eMBB,URLLC则将会着重发展在6GHz以下的频段上,主要应用会是无人车,因其反应必须很快,才能有效避免意外事故的发生。此外,另一项重要应用场域则是在智慧工厂,由于大量的机器都内建感测器,从感测器、后端网络、下指令,再传送回机器本身的这些过程,若以现有的网络传输,将出现很明显的延迟,可能引发工安事故。有鉴于此,URLLC将网络延迟的目标压低到1毫秒以下。

而mMTC也将会发展在6GHz以下的频段,其将会应用在大规模物联网上,目前较可见的发展是NB-IoT。

以往普遍的Wi-Fi、Zigbee、蓝牙等,较属于家庭用的小范围技术,回传线路(Backhaul)主要都是靠LTE,最近随着大范围覆盖的NB-IoT、LoRa等技术标准的出炉,可望让物联网的发展更为广泛。

高频5G讯号跑不远小基站角色更吃重

在4G网络环境中,小型基站主要扮演的是补强网络涵盖死角的角色,主要的网络涵盖还是由大型基站负责。但由于5G通讯所使用的频段更高,穿透力与涵盖范围将比4G更差,因此小型基站势必将在5G网络建置中扮演更重要的角色。

台湾资通产业标准协会(TAICS)秘书长暨工研院资通所副所长周胜邻指出,无论是大型基站还是小型基站,一个区域里基站越多,该行动网络的系统容量也就越大。一个大基站涵盖的半径,可以从500公尺~2公里,但容量却是固定的,因此范围布得越广,单一用户可以的容量就越小,容易造成拥塞。如果能透过小型基站组网,便可把不同用户分散到这些基站去,进而让容量增加。

未来5G小基站的观念,会是在大型基站底下,再布建好几个小型基站(图2)。周胜邻举例,以台北市东区的面积来说,一座大型基站的讯号涵盖范围已经足够,但考虑到当地人潮拥挤、行动网络的流量也高,因此网络容量必须更大,才能满足用户需求。在SOGO等人潮聚集的地区再布建几个小基站,便可有效提高网络容量。

若能克服这些问题 5G时代将开启全新商业模式

图2超高密度异质网络 资料来源:TAICS,台湾5G白皮书

周胜邻进一步分析,但如此一来,大小基站必须能彼此协调,否则反而会互相干扰。这对基站规画(Cell Planning)来说,是新的挑战。目前大小基站共存,仍存在讯号干扰的问题。除此之外,小基站彼此如果布得太密,也会有干扰的问题。因此,增加小型基站所能扩增的网络容量,还是有其极限。以目前的技术来看,利用小型基站,最多可把网络容量增加2~5倍。

以中国移动为例,目前该公司是采用大小基站异频运作的方式来降低干扰问题。因为频率不同的关系,该方式能成功避免大小基站相互干扰。不过,此作法可能难以应用在台湾,因台湾电信商的数量较多,每家厂商的频谱资源都很有限,单一电信业者很难有如此多的频率可以使用。

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