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提升5G系統容量 小型基地台角色變遷

文‧侯冠州 發布日期:2018/04/18 關鍵字:Small CellmMTCeMBBURLLC

小型基地台(Small Cell)於5G時代的重要性可說有增無減。工研院資訊與通訊研究所副所長周勝鄰表示,過往小型基地台的功能是覆蓋(Coverage),比如說大基地台有無法涵蓋到的範圍,便建置小型基地台來「補洞」,填補大型基地台網路範圍無法涵蓋到區域;然而,為滿足5G商用服務,小型基地台的角色已從Coverage轉變成組合關係(Composition)。

周勝鄰指出, 過去的小型基地台大概都扮演補洞的角色。不過,5G標準訂出了三個使用情境,分別為增強型行動寬頻服務(eMBB)、巨量多機器型態通訊(mMTC)、超高可靠度和超低延遲通訊(URLLC)三大方向。

其中,增強型行動寬頻涵蓋多種不同服務應用案例(如AR/VR、UHD/Hologram、高移動性等),對於網路系統需求,將著重在高傳輸速率、高密度、廣域覆蓋率、高移動性、多種高傳輸速率終端、固定移動融合網路、小型基地台布建等。

對此,周勝鄰表示,eMBB十分適合小型基地台的布建,其角色也開始轉變。舉例來說,如果一個大型基地台的傳輸速率是1Gbps,覆蓋範圍是1平方公里,而在這1平方公里內,不管有多少人使用,整體傳輸速率還是1Gbps,若人數眾多的話,網路容量可能會不敷使用。

然而,若是布建10個小型基地台,每個傳輸速率為1Gbps,整體的系統容量便可增加十倍,達到10Gbps,如此一來,每個使用者所獲得的網路容量就會更多。

換言之,如今的小型基地台,其功能可說是在於提升系統容量,藉由小型基地台的建置改善用戶的服務品質;因此,小型基地台的功用已從過往的Coverage,轉變成為現今的組合關係(Composition)。

因應此一趨勢,工研院研發超高密度小基站組網技術,運用自行開發的八個小基地台,以超高密度、覆蓋區域高度重疊的方式布建後,基地台可在系統同步上達到>1ppb的頻率精確度,並搭配超高密度網路伺服器的協調運作進行多基地台間的合作傳輸,整體系統可達到接近4~8倍的系統效能成長。

此一技術的技術特色包括:ITRT Network MIMO技術採用集中式UDN Server來協調各基地台之干擾消除及協同傳輸服務;經由UDN Server高效的計算能力,協助基地台端進行精準的干擾消除計算來提升偕同傳輸效能;透過時間與頻率的精確同步,使基地台間的訊號形成建設性合成波,提升手機收到的訊號強度;以及透過ITRT獨特的即時干擾補償技術,在基地台傳送訊號前,根據Radio變化即時補償相位與震幅、消除干擾訊號、提升手機收到的訊號品質。

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