小型蜂巢式基地台(Small Cell)是近年來網通產業的熱門5G話題,但Small Cell需要更緊密的協調,才能避免基地台間互相干擾,拖累整體網路效能和使用者體驗。因此,在5G超密度網路(UDN)環境下,必須透過MIMO與跨基地台緊密協調等Network MIMO技術,以消除布建Small Cell數量增加後所形成的破壞性干擾。
中磊電子執行副總兼技術長林斌表示,根據IMT-2020所定義的技術指標,5G技術要將峰值(peak data rate)提升至每秒20Gbit/s,而中華電信目前所提供的光纖上網服務頻寬也僅1Gbit/s,因此要達成20倍的峰值,得靠更多、更寬的頻譜資源來達成。
林斌進一步表示,可惜的是,現在能找得到的頻譜都屬於高頻,而高頻訊號穿牆後的衰減非常大,也就是在室外設立的5G大型基地台,將因為牆壁的關係,無法對室內環境提供良好的服務。他認為,這將是Small Cell能發揮的地方。
但不可避免的是,在布建越來越多Small Cell後,將因為基地台間的互相干擾大幅增加,降低使用者的訊號品質。而5G UDN的研發目標,便是要在UDN環境下,解決基地台間干擾增加的問題,使Small Cell布建密度增加十倍時,頻寬流量可同時接近時被增長。
Small Cell剛開始發展時,是採用4G網路的蜂巢式區域間干擾消除(Inter-cell Interference Coordination, ICIC)與增強式ICIC(eICIC)解決方案,利用基地台間的協調溝通進行分時、分頻傳輸,來避免基地台間的干擾。但ICIC、eICIC機制在UDN環境下效果明顯下降,造成無線資源的浪費,且基地台間交換UDN網路內的干擾資訊速度過慢,無法即時處理干擾問題。
因此5G UDN提出把破壞性干擾轉成建設性合成波的MIMO技術。從單一Small Cell導入整個UDN網路,透過MIMO與跨基地台之間的緊密協調來消除干擾,此過程稱為Network MIMO。Network MIMO這種跨基地台合作技術,因其可以有效地增加系統效能,已被視為是5G的重要技術之一。
工研院新世代通訊技術與應用推廣部經理劉家隆表示,目前國內還沒有Small Cell廠商可提供UDN關鍵解決方案,希望廠商能從單賣Small Cell設備升級到賣一整個UDN系統,迎接5G時代的來臨。