室外无缐网路的下一步

随着多事之秋的2020年已经远去，电信业者无不跃跃欲试，期待建立一个网路无所不在且四通八达的未来世界。为了实现这一目标，众家业者在2021年将触角伸进世界各地，持续并加速5G网路的发展，各国政府也致力清除多馀的频谱，以容纳更多用户和数据传输。于此同时，随着开放式无缐接取网路（Open RAN）的部署大获好评，再加上新一代产品和创新技术纷沓而至，无缐接取网路的解构（disaggregation）势将持续发展。以下将就无缐网路三大趋势进行剖析。

5G和大规模MIMO

尽管COVID-19全球疫情导致各行各业停摆，严重影响不少国家和地区的5G网路部署，但随着三星Galaxy S20和苹果iPhone 12等5G智慧型手机问世，2021年的5G网路热潮势将迅速延烧。为了支援这些崭新的通讯设备，业者料将先行评估可从大规模MIMO（多输入多输出）获益的部署方式，接着制定务实的5G网路方案。

大规模MIMO大大提升了频谱效能，让网路容量与覆盖范围更上层楼。然而，业者仍须评估并确定，为了跟进MIMO部署，所付出的额外成本与消耗的能量是否合理，抑或者所配置的被动式天缐是否足以接收MIMO的宽频数据。事实上，根据报导指出，在某些地点所部署的初始高级大规模MIMO耗电量太大，导致电源供应不足，甚至得例行性地关闭设备数小时以节省能源。

图一 : 在城市环境中，大规模MIMO部署仍面临不少艰鉅挑战。

从专业角度来看，大规模MIMO部署最适合人口稠密的城市，郊区则可採用被动式天缐的解决方案。但即便在城市环境中，大规模MIMO部署仍面临不少艰鉅挑战，例如设计不当恐导致高楼层无法得到充分的网路覆盖。

因此，为每项部署挑选最佳的天缐技术，仍是行动网路业者（MNO）在2021年的优先考量。在数据流量偏高的大都会地区，业者将针对高楼层建筑採用64T64R，低楼层建筑物则採用32T32R技术；郊区使用32T32R或16T16R， 农村地区则是32T32R（FWA）。对于流量需求适中的地区，厂商将部署8T8R解决方案，以同时满足城市低楼层建筑、郊区与农村地区的覆盖率。

清除频谱

若要打造一个网路连缐无所不在且四通八达的未来世界，最重要一步莫过于清除频谱以增加用户与数据的容纳量。然而，全球大多数低频和中频的频谱范围，一向供军队、商业卫星业者、无缐互联网服务供应商（WISP）以及公共设施所用。如何重新分配或共享此范围的频谱，让下一代网路顺畅运行，同时又能让运行中设备受到的影响最小化，需要仰赖现有用户与政府监管机构的积极参与讨论。

尽管面临前述诸多挑战，2021年各国政府料将继续採取主动攻势，为5G甚至是更高阶版本的网路清除频谱。以美国为例，联邦传播委员会（FCC）最近刚完成3.5 GHz频段优先使用许可证（PAL）的拍卖，并进着手准备拍卖280GHz的中频段（C频段）频谱， 其中3.7～3.98GHz范围内的频段更提供了莫大的使用灵活性（包括5G在内）。不少业者也快马加鞭，希望在2021年找到并敲定合适的部署地点，以便抢在2021年末至2022年初间开始使用C频段通讯。因此直到2023年6月之前，许多郊区场所、行动网路业者及其用户仍无法赶上C频段的通讯潮流。除了CBRS和C频段外，业者预计在18个月内将3450～3550 MHz频段、范围达100MHz的邻近中频段频谱 ，作为5G的使用范围。

图二 : 美国卫星电视业者Dish Network已选定Open RAN技术。

而在拉丁美洲和加勒比海地区（CALA），哥伦比亚和波多黎各最近也完成了一系列的频谱拍卖。自2021年起，哥伦比亚将在农村地区推出低频范围的LTE网路服务，而波多黎哥的公众宽频无缐服务（CBRS）拍卖，势将促使行动网路业者和无缐互联网服务供应商部署更多LTE网路架构。无独有偶地，智利最近也才宣布将举办高达1800 MHz范围的5G频谱拍卖，其中四个频段包含了700 MHz、AWS、3.5 GHz和毫米波（26 GHz）。

整个拉丁美洲和加勒比海地区于2021年所要举办的其他拍卖活动，可能会比预期来的更快更急迫。由于COVID-19疫情导致世界经济的停摆，频谱拍卖收入正好可为苦不堪言的当地政府带来丰厚利润。当然也有部份国家延后了原本计划的拍卖活动，例如巴西预计改在2021年5月或6月底举办频谱拍卖，其中5G包含了700 MHz、2.3 GHz、3.5 GHz和26 GHz等四个不同频段，而其中3.5 GHz更是引起了区域内各大业者的关注。墨西哥和乌拉圭则早已宣布600 MHz频段拍卖会的消息。墨西哥将600 MHz的拍卖会订于2021年下半年，并且与同为5G频段的3.5 GHz范围共同释出并贩售，而其他国家则紧追其后接续举办相关拍卖会。

在欧洲，欧盟亦致力于所有欧盟国家／地区新增5G范围内的频段与频宽，其中包括700MHz-30MHz、3.5GHz-400MHz和26GHz～3GHz等频段。在动态频谱共享模式下，许多欧洲业者早已将1800MHz或2100MHz频段用于5G通讯。在中东和非洲，阿拉伯联合大公国、沙乌地阿拉伯、卡达、阿曼以及南非等国业者也早已在C频段内抢佔一席之地。

频谱的频段珍贵且有限，台湾政府与电信业者加紧脚步佈署5G的同时，不得不提到频谱共享的概念，公民宽频无缐服务频段（Citizenship Broadband Radio System；CBRS）最早是美国联邦通讯委员会（FCC）核准的频率共享机制。而台湾也针对频谱共享展开研究，在官方委託下，CommScope 即在台湾与电信财团法人(TTC)合作，共同开发适合台湾的CBRS，也肯定了CommScope在业界及研发上的努力。

冲着5G及更高阶版本而来的频谱清除工作正如火如荼地展开，此一趋势不但全球延烧，预料在2021年也将加速推进。

开放式无缐接取网路

2021年时，开放式无缐接取网路（Open RAN）的部署可望大获好评，新一代产品和创新技术亦将纷沓而至。原因就在于Open RAN所支援的对象，包括无缐电、硬体或基频模组（BBU）与软体。这些都是在无缐接取网路的各个子元件内部和之间，真正开放且可互相操作的介面。此一典范可促使一个扩张后的供应生态系统持续成长，进而推动科技创新，并透过开放式介面（open interface）和标准化量产硬体（commodity hardware）平台，降低资金成本以及避免遭单一供应商「锁定」（lock in）的效应。

根据加州研究机构Mobile Experts首席分析师麦登（ Madden）的说法，只要是在无缐接取市场打磙的业者，几乎都在「钻研」 Open RAN。他个人预判，这将是网路覆盖率的最佳解决方案。Madden强调，Open RAN可在软硬体成本更低的情况下，达到与传统架构相似的覆盖范围。

Open RAN为行动网路业者带来若干优势。首先，採用Open RAN后可压低成本的项目，包括基频模组的架上商业用（COTS）处理设备，以及无缐电单元（RU）硬体的标准化量产过程（commoditization）。除此之外，它还支援软硬体的解构，从而催生并加速新服务与营运解决方案的部署。如前面所述，随着新的业者进入市场，Open RAN将是支援强大供应链生态系统的后盾。因此，随着它的部署大获好评，再加上新一代产品和创新技术（例如无缐电与天缐更加整合）陆续问世，CommScope更是看好未来Open RAN的解构趋势必将延续。

此外，Open RAN带来设备相互操作的便利性，在加速5G基础设施部署方面，发挥至关重要的作用。的确，美国卫星电视业者迪许网路公司（Dish Network Corp.）已选定Open RAN技术，在全美各地展开5G网路部署，并且承诺2023年6月达到70％人口的5G网路覆盖率。而在日本，乐天株式会社（Rakuten）的5G网路也採用Open RAN架构，透过混合和匹配的方式，为用户提供最合适的网路频段。同时，英国行动通讯集团伏德风（Vodafone）也已证实，计画在欧洲和非洲试推Open RAN，初期重点为2G、3G和4G的行动通话和数据服务，未来也不排除试推包括5G在内的网路服务。 值得一提的是，伏德风近期刚成为英国首家启动现场Open RAN 4G基地台的业者。

结语

图三 : 随着5G智慧型手机问世，将加速消费市场进入5G的速度。

尽管去年COVID-19全球疫情严重影响各国的5G网路部署，但随着Apple iPhone 12等5G智慧型手机问世，加速消费市场进入5G的速度，2021年的5G网路热潮势将迅速延烧。为了支援这些崭新的通讯设备，业者料将先行评估可从大规模MIMO获益的部署方式，接着制定务实的5G网路方案。全球各地的政府也将持续清理并释出更多频谱空间，以容纳更多的用户和数据，而Open RAN的部署也将获得广大支持，并带动新一代产品与5G网路的推出。

（本文作者林海峰为CommScope东北亚业务总监暨亚太区OEM及运营商业务负责人）

**刊头图（source：ericsson.con）