Herausforderungen und Gegenmaßnahmen beim großflächigen 5G-Ausbau

Zusammenfassung:Mit der Entwicklung der kommerziellen 5G-Lizenz meines LandesDie Bereitstellung und der großflächige Netzausbau sind von entscheidender Bedeutung geworden. Dieser Artikel analysiert detailliert das Potenzial für einen 5G-Netzausbau aus verschiedenen Perspektiven.den geeigneten Zeitpunkt sowie die Probleme und Herausforderungen, die in sechs Aspekten auftreten können, und schließlich den Fokus auf die wichtigsten Herausforderungen legen.Es werden entsprechende Maßnahmen ergriffen.

Vorwort

Am 6. Dezember 2018 erteilte das Ministerium für Industrie und Informationstechnologie den drei großen Telekommunikationsanbietern Lizenzen für die Nutzung von Testfrequenzen im mittleren und niedrigen Frequenzband des 5G-Systems. China Telecom und China Unicom erhielten Lizenzen für die Nutzung der 3500-MHz-Frequenz, China Mobile für die Frequenzbänder 2600 MHz und 4900 MHz. Frequenzressourcen sind die strategischen Kernressourcen von Mobilfunknetzen. Die Erteilung dieser Testfrequenzlizenzen für das 5G-System in China gewährleistet den Telekommunikationsanbietern den umfassenden Aufbau großflächiger 5G-Testnetze und fördert die Weiterentwicklung der 5G-Wertschöpfungskette in China.

Die drei größten Mobilfunkbetreiber treiben den Aufbau von 5G-Testnetzen im ganzen Land aktiv voran. China Mobile errichtete 2018 ein großflächiges Testnetz in fünf Städten: Shanghai, Suzhou, Hangzhou, Guangzhou und Wuhan und erweiterte es 2019 auf 40 Städte. China Telecom hat ein provinz- und domänenübergreifendes, großflächiges Testnetz mit Single-Array-Technologie (SA) als Hauptkomponente und hybrider SA/NSA-Netzwerktechnik aufgebaut und 5G-Innovationsdemonstrationsprojekte in 17 Städten, darunter Peking, Shanghai, Guangzhou und Shenzhen, gestartet. China Unicom hat den Ausbau des 5G-Testnetzes „7+33+n“ vorangetrieben, das die Kerngebiete von sieben Städten – Peking, Shanghai, Guangzhou, Shenzhen, Nanjing, Hangzhou und Xiongan – abdeckt, in 33 Städten eine Hotspot-Abdeckung erreicht und 5G-Netze in n Städten individuell anpasst.

Am 6. Juni 2019 erteilte das Ministerium für Industrie und Informationstechnologie China Telecom, China Mobile, China Unicom und China Radio and Television die kommerziellen 5G-Lizenzen. Damit begann offiziell das erste Jahr der 5G-Kommerzialisierung in China. Der großflächige Ausbau des 5G-Netzes ist die zentrale Aufgabe der Telekommunikationsbetreiber. Dieser Artikel analysiert die möglichen Probleme und Herausforderungen beim großflächigen 5G-Ausbau aus verschiedenen Perspektiven, darunter Standards, Ausrüstung, Ressourcen und Branchenanwendungen.

Zeitpunkt des großflächigen 5G-Ausbaus

Die frühe Erteilung der kommerziellen 5G-Lizenzen meines Landes bedeutet nicht, dass die Voraussetzungen für einen großflächigen Einsatz sofort erfüllt sein werden.Vergleicht man den kommerziellen Prozess von 4G, so wurde die erste Version des R8-Standards 2009 veröffentlicht, und ausländische Betreiber begannen im selben Jahr mit der kommerziellen Nutzung. Nachdem die ITU LTE-Advanced 2012 offiziell als 4G-Standard anerkannt hatte, erteilte mein Land im Dezember 2013 offiziell 4G-Lizenzen. Da ausgereifte Standards, Ausrüstung und Erfahrungen aus dem ausländischen Großnetzausbau als Referenz dienten, führten die inländischen Betreiber umgehend einen großflächigen Netzausbau durch.Der vollständige Standard für 5G (R16) wird erst 2020 veröffentlicht. Derzeit sind Standards, Chips, Geräte und Anwendungen noch nicht für den vollständigen Einsatz bereit.Der Zeitpunkt für den großflächigen Ausbau von 5G hängt von mehreren wichtigen Faktoren ab.

1.1 Standardprozess

Die beiden Versionen des R15-Standards (Option 3 und Option 2) wurden im Dezember 2017 bzw. Juni 2018 veröffentlicht, die später hinzugefügte Version (Option 4/7) im Juni 2019. Der R16-Standard, der alle 5G-Funktionen realisiert, wird im März 2020 veröffentlicht und im Juni finalisiert. Aufgrund des aktuellen Standardisierungsprozesses unterstützt das Netzwerk derzeit nur eMBB und grundlegende URLLC-Dienste.

1.2 Chips und Ausrüstung sind ausgereift

Im Januar 2019 gab die IMT-2020 (5G) Promotion Group auf der Abschlussbesprechung der dritten Phase der 5G-Technologie-Forschungs- und Entwicklungstests in Peking bekannt, dass die dritte Testphase im Wesentlichen abgeschlossen sei. Sowohl 5G-Basisstationen als auch Kernnetzkomponenten unterstützen sowohl nicht-unabhängige als auch unabhängige Netzwerkmodi. Die Hauptfunktionen entsprechen den Erwartungen und haben ein vorkommerzielles Niveau erreicht.

Am 21. Mai 2019 erklärte das Ministerium für Industrie und Informationstechnologie auf der regelmäßigen politischen Pressekonferenz des Staatsrats, die vom Informationsbüro des Staatsrats abgehalten wurde, dass die 5G-Produkte meines Landes zunehmend ausgereift seien und Systeme, Chips, Endgeräte und andere Verbindungen im Wesentlichen ein kommerzielles Niveau erreicht hätten und für den kommerziellen Einsatz bereit seien.

Der Lieferprozess der wichtigsten Produkte für das 5G-Netzwerk und die Endgeräte wird in Tabelle 1 und Tabelle 2 dargestellt.

1.3 Grundlegende Ressourcenreserven

Im Vergleich zu 4G-Netzen hat 5G revolutionäre Veränderungen erfahren, von der Netzwerkstruktur bis hin zur Geräteausstattung, und stellt höhere und strengere Anforderungen an verschiedene Basisressourcen. Die Rekonstruktion von CU/DU/AAU und neue Geschäftsanforderungen haben eine Anpassung der 5G-Zugangsnetzstruktur erforderlich gemacht, darunter die Integration von Fronthaul-Anbindung, CU/DU-Aggregation (C-RAN-Netzwerk), UPF/MEC-Sinking und weitere wichtige Änderungen. Der Bedarf an Übertragungsressourcen auf der Zugangsseite (optische Switches, Leitungen, Glasfaserkabel) und an Aggregationsanlagen – zwei grundlegende physische Ressourcen – muss vor dem großflächigen Ausbau von Basisstationen angepasst, optimiert und so weit wie möglich erweitert werden.

Die bestehenden Mobilfunkmasten und -flächen sind bereits mit 2G/3G/4G-Netzwerktechnik verschiedener Standards und Frequenzbänder der drei großen Telekommunikationsanbieter ausgestattet. Der Grad der gemeinsamen Nutzung ist sehr hoch. Die Integration von 5G-AAUs gestaltet sich äußerst schwierig, insbesondere im Hinblick auf den gleichzeitigen Ausbau durch mehrere Betreiber. Vor einem großflächigen Ausbau müssen die bestehenden Masten und Systeme detailliert analysiert, integriert und optimiert werden, um die Verfügbarkeit und den Wert der vorhandenen Standorte zu steigern.

1.4 Reifegrad der Anwendung

Das Designziel von 5G ist die vollständige Erfüllung der Anforderungen der drei Hauptszenarien (eMBB/uRLLC/mMTC). Dabei soll 5G von einer zentralen Rolle hin zu einer gemeinsamen Nutzung von C und B gelangen. Aus einer bestimmten Perspektive betrachtet, besteht die Mission von 5G darin, verschiedene Branchen umfassend zu unterstützen und durch die Integration in diese Branchen die Digitalisierung und intelligente Weiterentwicklung aller Lebensbereiche voranzutreiben. Derzeit befindet sich die integrierte Anwendung von 5G in verschiedenen Branchen noch in der Erprobungsphase (siehe Abbildung 1). Telekommunikationsbetreiber demonstrieren die Leistungsfähigkeit und das Anwendungspotenzial von 5G durch verschiedene 5G+-Anwendungsdemonstrationen, richten Plattformen ein, bilden Netzwerke und Gruppen, um eine gegenseitige Durchdringung und gegenseitige Beeinflussung zu erreichen. Dies fördert die kommerzielle Reife von 5G-Anwendungen und damit den Ausbau eines umfassenderen Netzes.

Abbildung 1: Entwicklungsphasen und typische Anwendungen von 5G-Anwendungen

1.5 Unterstützung durch die Kommunalverwaltung

Aufgrund der ausgereiften Standards und Technologien haben lokale Regierungen Maßnahmen zur Förderung der 5G-Infrastruktur und -Industrie eingeführt und klare Aktionspläne sowie Entwicklungsziele formuliert. Am Beispiel der „Richtlinien der Provinzregierung von Zhejiang zur Beschleunigung der 5G-Industrieentwicklung“ werden detaillierte Pläne für zwei Zeitabschnitte (2020 und 2022) vorgestellt. Auf Grundlage der abgeschlossenen Ausbauarbeiten und der angestrebten Netzabdeckung soll 5G bis 2022 flächendeckend und tief in verschiedene Wirtschafts- und Gesellschaftsbereiche integriert werden, ein international führendes Niveau erreichen, ein exzellentes 5G-Industrie-Ökosystem aufbauen und sich zu einem nationalen Vorreitergebiet für den 5G-Netzausbau, einem international einflussreichen Cluster für die 5G-Industrieentwicklung und einem Demonstrationsgebiet für innovative 5G-Anwendungen entwickeln.

1.6 Der richtige Zeitpunkt für eine großflächige Implementierung

Aufgrund der oben genannten Faktoren wird folgendes Tempo für den Ausbau des 5G-Netzes in China empfohlen: 2019 beginnt der Ausbau in Hotspots wichtiger Städte und Regionen mit hoher Nachfrage und wird anschließend kontinuierlich weiterentwickelt. 2020 erfolgt nach der offiziellen Einführung des R16-Standards der erste großflächige Ausbau, und netzbasierte Dienste werden sich weiterentwickeln. Von 2012 bis 2022 werden Umfang und Tiefe des Netzausbaus kontinuierlich erweitert, und die Ausbaustrategie sowie die Kapazitäten werden anhand von Abdeckungs- und Geschäftsszenarien optimiert, um die integrierte Entwicklung verschiedener Branchen und 5G effektiv zu unterstützen.

Herausforderungen

Auch nach der Entwicklung ausgereifter Standards und Geräte wird die Förderung des großflächigen Einsatzes von 5G-Netzen noch mit verschiedenen Schwierigkeiten und Herausforderungen in den Bereichen Netzwerkplanung, grundlegende Ressourcen und technische Umsetzung konfrontiert sein, die sich wie folgt zusammenfassen lassen.

2.1 Auswahl der Netzwerk-NSA/SA-Bereitstellung

In der Anfangsphase nutzt 5G hauptsächlich Breitbandzugangskapazitäten, um datenintensive Dienste wie VR, AR und 4K/8K-Live-Übertragungen zu unterstützen. Um 5G schnell zu kommerzialisieren, kann in der Anfangsphase NSA (Lösung Option 3) auf Basis des 4G-Kernnetzes EPC eingesetzt werden. Mit der zunehmenden Reife von Standards, Ausrüstung und Branchen sowie der Nachfrage nach Diensten mit geringerer Latenz und hoher Verbindungskapazität ist der Aufbau eines SA-Netzwerks (5GC+NR, Lösung Option 2) unerlässlich geworden, das die neuen Geschäftsanforderungen und Funktionen von 5G vollständig unterstützt.

Um Marktchancen optimal zu nutzen, ist es notwendig, das 5G-Netz zunächst auf Basis von NSA zügig auszubauen und anschließend zum SA-Netz zu transformieren und aufzurüsten. Eine umfassende Kostenanalyse (TCO) zeigt, dass der Aufbau eines NSA-Netzes zunächst teurer ist als die bedarfsgerechte, direkte Bereitstellung eines SA-Netzes.

2.2 Welche Veränderungen und Auswirkungen ergeben sich bei gNB nach einer CU/DU-Rekonstruktion?

Die 5G-Basisstation gNB ist nach der CU/DU-Rekonstruktion in drei logische Funktionsbereiche unterteilt: CU, DU und AAU. Dies wirft folgende Fragen auf: Werden die physischen Einheiten von CU und DU gemeinsam oder getrennt installiert? Welches Verfahren wird für die Fronthaul-Übertragung zwischen AAU und DU verwendet? Welche Auswirkungen hat die Form (Volumen, Gewicht, Stromverbrauch) der AAU? Und muss die Architektur des drahtlosen Zugangsnetzes angepasst werden? Die Form und der Einsatz von CU und DU sind dabei die kritischsten Aspekte. Aktuell bietet die Industrie Geräte in Form einer CU/DU-Kombination an, ähnlich der 4G-BBU. Diese kann zentral oder dezentral eingesetzt werden. Die Übertragungskette ist in Fronthaul und Backhaul unterteilt. Je nach Geschäftsanforderungen können CU und DU später als unabhängige physische Einheiten eine dreistufige Architektur (CU-DU-AAU) bilden. Der CU-Einsatzort kann hoch oder niedrig sein. Die DU-Einheiten können je nach Geschäftsanforderungen aggregiert oder dezentralisiert werden. Der Übertragungsträger ist unterteilt in Fronthaul + Midhaul + Backhaul.

2.3 Gibt es irgendwelche Anpassungen an der Architektur des 5G NR-Zugangsnetzes?

Seit dem Aufkommen verteilter Basisstationen (BBU+RRU) existieren zwei Aufbaumodi für drahtlose Zugangsnetze: DRAN und C-RAN. Der C-RAN-Modus nutzt BBU, um Ressourcen im Rechenzentrum zentral zu sparen. Die Zusammenarbeit der Basisbandressourcen verbessert die Effizienz und senkt die Kosten für den dezentralen Aufbau, erhöht aber gleichzeitig den Bedarf an Übertragungsressourcen und den Wartungsaufwand. Im 5G-Zeitalter gewinnt C-RAN an Bedeutung. Angesichts vielfältiger und flexibler Geschäftsszenarien muss die Architektur drahtloser Zugangsnetze flexibler und robuster sein. Das Netzwerk unterstützt den bedarfsgerechten Zugriff auf Dienste. Die Trennung von CU und DU sowie die DU-Aggregation fördern die Einführung von SDN/NFV und ermöglichen eine flexible Ressourcenorchestrierung/-slicing und die automatische Netzwerkwartung. Die Integration vertikaler Branchen erfordert die Dezentralisierung von Netzwerkfunktionen, den Einsatz von MEC und eine dezentralisierte Medienoberfläche. Das auf C-RAN basierende 5G-NR-Zugangsnetz unterstützt Telekommunikationsbetreiber effektiv bei der Optimierung von Verbindungsdiensten, der Stärkung von Verbindungsanwendungen und dem Aufbau von Wettbewerbsfähigkeit gegenüber Internetunternehmen. Natürlich steht das System auch unter enormem Bau- und Wartungsdruck hinsichtlich grundlegender Ressourcen wie Computerräume, Rohrleitungen und optische Schalter.

2.4 Auslastung der Ressourcen von Makro- und Mikrostationen im Sub-6-GHz-Bereich

Alle drei chinesischen Telekommunikationsanbieter haben sich 5G-Frequenzbänder unterhalb von 6 GHz gesichert. Hinsichtlich der Netzabdeckung bietet China Mobile mit 2.6 GHz die stärkste Reichweite. Branchenanalysen zufolge verfügen China Telecom und China Unicom über 3.5 GHz. Die drei großen Anbieter besitzen derzeit umfangreiche Ressourcen an 2G/3G/4G-Netzstandorten, deren Eigentumsverhältnisse jedoch sehr unterschiedlich sind. Sie umfassen Standorte im Besitz der Betreiber, von Turmgesellschaften, von Drittanbietern sowie öffentliche Flächen (z. B. Lichtmasten, Bodenflächen).

Die Verfügbarkeit bestehender Standorte hängt von vielen Faktoren ab. Aus Sicht der Netzabdeckung umfasst sie die Abdeckungskapazität von 5G-Basisstationen (2.6/3.5 GHz), die Auslastung bestehender Standorte, die Akquise neuer Standorte sowie die Beschaffung von Mastressourcen für kleine und Mikro-Basisstationen. Im Hinblick auf die Umnutzung bestehender Ressourcen beinhaltet sie die Nutzung von Technikräumen und Freileitungstürmen. Aus Sicht der Netzwerkstruktur umfasst sie grundlegende Fragen des Ressourcensystems im C-RAN-Netzwerk und die Anbindung von 4G-Basisstationen. Im Hinblick auf die Erfüllung von Geschäftsanforderungen beinhaltet die Analyse verschiedene Wertschöpfungsbereiche, spezielle Geschäftsszenarien sowie unterschiedliche Anforderungen an den Netzausbau und die Standorte für 2B-Dienste.

2.5 5G gNB-Geräteanforderungen zur Unterstützung der Transformation

Die neue 5G-gNB-Basisstation stellt deutlich höhere Anforderungen an die Rechenzentrums- und Antennenanlagen als die vorherigen 2G/3G/4G-Basisstationen. Hauptgrund hierfür ist die größere Größe, das höhere Gewicht und der gesteigerte Stromverbrauch der neuen AAU-Ausrüstung. Tabelle 3 zeigt die aktuellen Parameter typischer Geräte.

Tabelle 3 Physikalische Parameter von 5G gNB-Geräten führender Hersteller

Die neue Produktform und die physikalischen Parameter der AAU bringen vier Faktoren mit sich.

a) Der verfügbare Raum am Himmel ist begrenzt. Im Zuge der gemeinsamen Nutzung und des gemeinsamen Aufbaus werden mehrere Betreiber und Systeme auf demselben Turm eingesetzt, was zu einer Verknappung der Antennenressourcen und Schwierigkeiten bei der Installation von 5G-AAU-Ausrüstung führt.

b) Die Anforderungen an die Tragfähigkeit sind höher. 5G-AAUs sind in der Regel groß (über 35 l), schwer (über 40 kg) und haben eine große windzugewandte Fläche (über 0.5 m²). Die Anforderungen an die Prozessmodifikation des Sky-Tower-Mastes sind deutlich höher als bei 4G.

c) Die Möglichkeiten zur Landschaftsgestaltung sind begrenzt. Die bestehende, verschönerte Antenne bietet nur begrenzten internen Installationsraum und erfüllt nicht die Anforderungen an Installationsraum und Wärmeableitung der Geräte von 5G AAU.

d) Umstrukturierung des AC/DC-Stromversorgungssystems. Die Einführung eines 5G-Systems wird die AC/DC-Stromversorgungssysteme bestehender Basisstationen stärker belasten. Insbesondere bei der gemeinsamen Nutzung durch mehrere Standorte sind unzureichende Netzkapazität und die erforderliche Transformation entscheidende limitierende Faktoren für den großflächigen 5G-Ausbau. Das Stromversorgungssystem ist in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2: Schaltplan des AC- und DC-Stromversorgungssystems der 5G-Basisstation

2.6 Diskussion über das 5G-Indoor-Verteilungsmodell

Innenräume sind Bereiche mit hohem Datenaufkommen und bieten daher vielfältige Einsatzmöglichkeiten für 5G-Dienste. Beim Aufbau eines 5G-Netzes für Innenräume müssen jedoch folgende Aspekte berücksichtigt werden.

a) Vielfalt.

(a) Vielfalt der bestehenden Bauweisen für die Netzabdeckung in Innenräumen, einschließlich DAS, kleiner Paneele, Leckkabel, Lederstationen usw.

b) 5G muss vielfältige Geschäftsunterstützungsfunktionen bieten.

(c) Die Herausforderung, verschiedene Arten von Abdeckungsszenen zu konstruieren.

b) Komplexität.

(a) Herkömmliche DAS-Systeme sind passive Raumsubsysteme, die nicht überwacht und verwaltet werden können. Die Fehlerbehebung und der Aufbau neuer Verbindungen gestalten sich schwierig.

(b) Der Anteil der digitalen Raumverteilung ist nicht hoch und ermöglicht keine präzise Bewertung und Vorhersage der Netzwerkressourcen.

(c) Die Umgestaltung und Aufrechterhaltung erfordern enorme Investitionen in Arbeitskräfte und materielle Ressourcen.

c) Wert.

(a) Typische Anwendungsfälle für 5G in Innenräumen sind VR/AR, intelligente Fertigung, intelligente Energieversorgung, drahtlose Medizintechnik usw.

b) Für unterschiedliche Wertszenarien sind maßgeschneiderte Indoor-Abdeckungssystemlösungen erforderlich.

d) Wirtschaftlich.

(a) Die Nachfrage ist enorm und es gibt viele Standorte, daher müssen die meisten der bestehenden Zimmer modernisiert werden.

b) Netzbetreiber haben in der mittleren und späten Phase der 4G-Netze digitale Raumverteilungslösungen in großem Umfang eingeführt. Mit dem Aufkommen von 5G wird die Nutzung digitaler Raumverteilung deutlich zunehmen und die Kosten effektiv sinken.

(c) Unterschiedliche Szenarien erfordern Bauverfahren, um ein optimales Kosten-Nutzen-Verhältnis zu erzielen.

Gegenmaßnahmen

3.1 Ideen für allgemeine Reaktionen

a) Beginnen Sie mit dem Ziel vor Augen und sichern Sie Ihre Kapazitäten im Voraus. Eine eingehende Analyse bestehender Standorte, Serverräume, Übertragungs- und anderer Ressourcen mit dem Ziel einer umfassenden 5G-SA-Netzabdeckung, kombiniert mit der Anpassung der 5G-NR-Funkzugangsnetzstruktur und gemäß dem C-RAN-Gesamtplan, werden im Vorfeld Ressourcenplanung und Kapazitätsreservierung durchgeführt, um vollständige Basisressourcen (Standorte, Serverräume, Pipelines, Glasfaserkabel) für die großflächige kommerzielle Nutzung bereitzustellen.

b) Die Ausrüstung befindet sich im Standby-Modus, und unterstützende Ausrüstung steht vorrangig zur Verfügung. Angesichts der Aufrüstungs- und Lieferkapazitäten für die anfängliche 5G-Hauptausrüstung besteht keine Eile für den vollständigen Ausbau. Gemäß dem Standortteil des umfassenden 5G-Ausbauplans werden Standorte, Antennen, Technikräume und andere Einrichtungen, die renoviert oder neu gebaut werden müssen, bedarfsgerecht im Voraus modernisiert, um den Anforderungen eines schnellen und großflächigen 5G-Ausbaus gerecht zu werden.

c) Spezielle Projekte ins Leben rufen und gemeinsam Fortschritte erzielen. Für den großflächigen Ausbau von 5G-Netzen werden ein dediziertes 5G-Implementierungszentrum und ein multiprofessionelles Projektmanagementmodell eingerichtet, das die Bereiche Funktechnik, Übertragung, Rechenzentrum und Komplettservice umfasst. Dadurch werden Kommunikations- und Koordinationsverluste minimiert und der Projektfortschritt sowie die Qualität verbessert.

d) Pionierrolle und gesicherte Ressourcen. Nutzen Sie China Mobiles Vorsprung beim großflächigen 5G-Netzausbau und kombinieren Sie Standortmerkmale, um sich im Vorfeld hochwertige Standort-, Antennen- und Serverraumressourcen bei Turmgesellschaften zu sichern.

3.2 C-RAN als Basisarchitektur zur Bildung grundlegender Ressourcenkapazitätsreserven verwenden

Vor dem großflächigen Ausbau von 5G ist es notwendig, die Kapazität der Basisressourcen zu sichern. Um Investitions-, Betriebs- und Wartungskosten zu reduzieren und eine zukunftsorientierte Technologieentwicklung und Geschäftsausweitung zu ermöglichen, wird C-RAN als Infrastruktur des 5G-NR-Funkzugangsnetzes eingesetzt. Die Planung und der Aufbau von C-RAN basieren auf der Schaffung umfassender Servicebereiche. Die Gesamtnetzplanung und die entsprechenden Kapazitätsreserven für die Basisressourcen können in der Reihenfolge Fläche (integrierter Servicebereich) – Punkt (C-RAN-Konvergenzraum) – und schließlich Leitung (Fronthaul-/Backhaul-Trägernetz) erfolgen. Um den schnellen Ausbau von 5G-Funknetzen in Zukunft zu optimieren, wird empfohlen, die C-RAN-Architekturentwicklung für die 5G-Evolution so früh wie möglich in die bestehende 4G-Netzplanung zu integrieren. Konkrete Vorschläge folgen.

a) Die Übertragungsplanung basiert auf dem Fronthaul-Zugang entfernter RRU-Standorte als Voraussetzung für den Übertragungsdienstzugang. Dabei dient ein Glasfasernetz als Zielvorgabe und ein umfassendes Versorgungsgebiet als Grundlage für die C-RAN-Bereichsplanung. Es wird empfohlen, einen einzelnen C-RAN-Bereich mit etwa 8 bis 10 Makrostationen und einer Fläche von 0.5 bis 5 km² zu planen und einen integrierten Versorgungsbereich in 3 bis 4 C-RAN-Bereiche zu unterteilen.

b) Planen Sie die Zugangsrechnerräume entsprechend den zukünftigen Anforderungen der C-RAN-Architektur und wählen Sie Rechnerräume mit guten Voraussetzungen als zentrale BBU-Standorte aus. Es wird empfohlen, die Rechnerräume in der Nähe des Glasfaserverteilers der ersten Ebene zu platzieren, um die Anbindung zweier Rechnerräume aneinander zu erleichtern und so einen Ring zu bilden. Die Rechnerraumfläche sollte mindestens 20 m² betragen.

c) Fronthaul-Zugangsplanung für die C-RAN-Evolution: In dieser Phase kann farbige Glasfaser für den Fronthaul in Betracht gezogen werden. Ein einzelner physikalischer Punkt kann sinnvoll für die Kombination, das Demultiplexen und die Übertragung der Glasfaserkernkonfiguration ausgelegt werden, basierend auf der Anzahl der aktuell genutzten Frequenzpunkte und den zukünftigen Anforderungen an die Frequenzerweiterung. Bei der Auswahl von Zugangspunkten für entfernte Standorte können benachbarte Stationen die Nutzung bestehender Glasfaserstrecken priorisieren, z. B. Makrostandorte über alte Aggregationsringe und Mikrostandorte über alte Uplink-Glasfaserkabel. Standorte im gesamten Geschäftsbereich müssen ihre Verbindungen anpassen. Gemäß dem neuen Standortplan wird empfohlen, dass neue Standorte Zugang zu optischen Vermittlungsstellen der Ebene 2 und darunter in der Nähe nutzen und nicht direkt über optische Vermittlungsstellen der Ebene 1, um Backbone-Glasfaserkernressourcen zu schonen.

3.3 Die Optimierung und Integration der Himmelsflächen soll im Voraus abgeschlossen werden, um die Verfügbarkeit von Türmen und Masten an bestehenden Standorten sicherzustellen.

Um das Problem der knappen Antennenressourcen beim 5G-Ausbau zu lösen, wird unter Berücksichtigung der aktuellen Antennenressourcenlage und der Vorgabe, den alten Standort so weit wie möglich wiederzuverwenden, hochwertiger Raum für 5G AAU nach folgenden Prioritäten vorbereitet: Wiederverwendung alter Masten - Bau neuer Masten - Austausch von Masten - Antennenintegration (Mehrportantenne).

Die Antennenintegration kann im Rahmen eines Vorprojekts vor dem großflächigen 5G-Ausbau erfolgen. Dabei werden die folgenden Richtprinzipien empfohlen.

a) Die Integration und Transformation der Himmelsoberfläche erstreckt sich auf städtische Gebiete, Landkreise und Brennpunkte. Ländliche Gebiete und Hauptverkehrsstraßen sind vorerst nicht von der Integration der Himmelsoberfläche betroffen.

b) Die Gesamtzahl der bestehenden Himmelsflächen bleibt unverändert, und grundsätzlich werden weder neue Himmelssysteme hinzugefügt noch Himmelssysteme reduziert (ausgenommen sind Standortsysteme mit einer einzigen Himmelsfläche).

c) Soweit möglich, teilen sich 5G-Antennen und bestehende 4G-Antennen ein Antennensystem.

d) Während der Antennenrekonstruktion müssen Netzwerkoptimierung und -anpassung parallel erfolgen. Um die Stabilität der Netzabdeckung zu gewährleisten, sollte die 4G-Hauptabdeckungsschicht während der Antennenrekonstruktion und -integration möglichst unverändert bleiben.

3.4 Klassifizierungsumwandlung von Wechsel- und Gleichstromversorgungssystemen

Die Umstellung des AC/DC-Stromversorgungssystems muss einerseits den aktuellen Zustand der bestehenden Standorte und andererseits die 5G-Ausrüstung und deren Weiterentwicklung berücksichtigen. Die aktuellen Anforderungen an die Ausrüstung für das AC/DC-System sind in Tabelle 4 dargestellt.

Tabelle 4: Anforderungen an die 5G gNB-Ausrüstung für AC- und DC-Systeme

Transformationsprinzipien und -schritte:

a) Leistungsanpassung: Vorrang hat die Wiederverwendung des ursprünglichen Maschinenraums, des Schaltnetzteils und der Batterie. Die Stromversorgung wird entsprechend den Gegebenheiten vor Ort angepasst, um den Anforderungen an die Stromversorgung beim Aufbau von 5G gerecht zu werden.

b) Externe Netzstromversorgung: Die ursprüngliche externe Stromversorgung hat Vorrang. Bei unzureichender externer Leistung kann der externe Strombedarf von 5G durch Lastspitzenkappung, Kapazitätserweiterung und andere Maßnahmen zur Minimierung der Baukosten gedeckt werden. Die Umstellung der externen Netzstromversorgung ist komplex und kann gemäß den in Abbildung 3 dargestellten Schritten erfolgen.

Abbildung 3: Plan zur Umgestaltung des Wechselstromsystems

3.5 Entwicklung differenzierter Raumverteilungssysteme auf Basis von Szenarien

Es gibt zahlreiche Szenarien für den Aufbau von Indoor-Verteilungssystemen. Es wird empfohlen, differenzierte Besprechungsstrategien zu verfolgen, die auf den Merkmalen und Bedürfnissen des 5G-Geschäfts basieren.

a) Für besonders wertvolle Bereiche wird die Verwendung digitaler Raumtrennung empfohlen.

b) Verwenden Sie eine Pico-Basisstation + DAS für Gebiete mit mittlerem Wert.

c) Für Bereiche mit geringem Wert kann eine Außenabdeckung auch im Innenbereich verwendet werden.

d) 5G-Informationsquellen zur Einspeisung in bestehende DAS-Systeme für spezifische Szenarien nutzen.

Fazit

etablierenDie korrekte Nutzung ist nicht der Zweck von 5G, sondern die sinnvolle Nutzung ist der eigentliche Zweck von 5G.Die 5G-Netzabdeckung wird zunächst in Hotspot-Gebieten und Gebieten mit hoher Nachfrage eingeführt und anschließend basierend auf den Bedürfnissen der Nutzer und Dienste weiterentwickelt und ausgebaut.Das Hauptziel des 5G-Netzes ist die Vernetzung aller Dinge und die Realisierung einer intelligenten Gesellschaft. Daher unterscheiden sich die Strategien und Methoden für den Netzausbau deutlich von denen des 4G-Netzes. Um ein robustes, leistungsstarkes und flexibles 5G-Netz zu realisieren, müssen alle Ressourcenaspekte sorgfältig berücksichtigt werden.

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