Репортаж от Wedoany，Недавно южноафриканский оператор мобильной связи rain и китайская компания Huawei объявили о дальнейшем расширении развертывания сети 5G Massive MIMO в диапазоне ниже 1 ГГц в Южной Африке, с планами строительства до нескольких тысяч коммерческих станций. В настоящее время стороны уже завершили масштабную установку и коммерческий запуск оборудования Massive MIMO в низкочастотном диапазоне в нескольких крупных городах Южной Африки, и в дальнейшем планируют расширить соответствующие станции на более широкие территории, чтобы увеличить глубину покрытия 5G, емкость сети и возможности indoor-сигнала. Проект называют первой в мире сетью 5G Massive MIMO в диапазоне ниже 1 ГГц, насчитывающей тысячи станций, однако это заявление «первый в мире» в настоящее время является корпоративной формулировкой.
Данное строительство сети использует низкочастотный спектр ниже 1 ГГц. Низкочастотные радиосигналы распространяются на большие расстояния и обычно лучше проникают через стены зданий и покрывают сложный рельеф, чем средне- и высокочастотные диапазоны, поэтому они больше подходят для широкого базового покрытия и indoor-связи. Однако традиционные низкочастотные базовые станции часто используют конфигурации с меньшим количеством приемопередающих каналов, такие как 4T4R, что ограничивает емкость одной станции и эффективность использования спектра. В районах с увеличением числа пользователей или концентрацией трафика данных легко возникает проблема большого радиуса покрытия, но недостаточной емкости сети. Внедрение Massive MIMO в низкочастотную сеть FDD компаниями rain и Huawei направлено на сохранение преимуществ низкочастотного покрытия при одновременном повышении пропускной способности одной станции за счет увеличения количества приемопередающих каналов антенн и возможности параллельной передачи данных нескольким пользователям.
Согласно результатам эксплуатации текущей сети, на развернутых станциях улучшение покрытия uplink составило около 5 дБ, покрытия downlink — около 3 дБ, а емкость сети может достигать трехкратного увеличения по сравнению с традиционным оборудованием 4T4R. Для сетей мобильной связи улучшение покрытия uplink повышает стабильность загрузки пользователями видео, файлов и бизнес-данных в сеть, а улучшение покрытия downlink способствует расширению границ обслуживания базовой станции и улучшению сигнала внутри зданий; увеличение емкости позволяет одной станции обслуживать больше пользователей и трафика данных в часы пик. Однако эти данные получены в ходе коммерческих сетевых тестов и корпоративных раскрытий rain и Huawei, и фактические результаты могут зависеть от плотности станций, ширины полосы спектра, архитектуры зданий и возможностей терминалов.
Расширение сети на тысячи станций — это не просто массовая замена антенн. Оператору необходимо на основе существующих вышек связи, пространства в аппаратных, условий электропитания и передачи на станциях решить, какие базовые станции модернизировать напрямую, в каких районах добавить новые станции, и одновременно завершить настройку параметров радиочастотного оборудования Massive MIMO, антенных систем, блоков базовой обработки и управления сетью. Поскольку низкочастотные станции имеют большую зону покрытия, при значительном увеличении емкости радиосети необходимо также синхронно расширять оптоволоконную или микроволновую обратную связь между базовой станцией и ядром сети, иначе новые радиочастотные возможности могут быть ограничены каналами передачи. После продвижения проекта в большее количество городов и неосновные районы выбор мест для станций, транспортировка оборудования, несущая способность вышек и долгосрочное обслуживание станут основными этапами фактического строительства.
С точки зрения структуры сети, rain формирует многоуровневую беспроводную систему, состоящую из низкочастотных станций широкого покрытия и существующей средне- и высокочастотной сети 5G. Низкочастотные станции отвечают за расширение непрерывного покрытия и улучшение сигнала в помещениях и на периферии, в то время как средне- и высокочастотные станции могут обеспечивать более высокую емкость в центрах городов, деловых районах и местах с высоким трафиком. После соединения двух типов станций через единое ядро сети и транспортную сеть оператор может распределять сетевые ресурсы в зависимости от местоположения пользователя, возможностей терминала и нагрузки в реальном времени, уменьшая пробелы в покрытии, возникающие при использовании только высокочастотных станций, и избегая длительного пребывания низкочастотной сети в состоянии низкой емкости.
Территория Южной Африки обширна, и плотность населения, а также базовые условия связи между городами значительно различаются. Для rain расширение низкочастотного Massive MIMO до тысяч станций позволит расширить зону обслуживания 5G, одновременно уменьшая зависимость от плотного строительства станций, и улучшить качество соединения в жилых домах, офисных зданиях и других indoor-средах. На следующем этапе стоит обратить внимание на такие инженерные узлы, как конкретное количество и региональное распределение станций, прогресс модернизации существующих базовых станций, конфигурацию низкочастотного спектра, расширение обратной сети, а также показатели емкости и энергопотребления новых станций в условиях долгосрочной коммерческой эксплуатации. В настоящее время обе стороны еще не раскрыли график завершения всей сети из тысяч станций и поэтапное количество строительства.
