软体控制设备频谱发射和信号接受是否可行?这样就直接拥有了很多基站了。再补充一些基站就可以商用了。


现在移动和电信都使用SA组网,核心网传输的东西从软体到硬体全换成全新的了,为了实现5g低延迟的超高速传输,软硬体都要换,基站也是网路一部分估计也要换,所以纯软体升级没戏了。这样成本很高,但是可以让国内厂商赶超国外迎来发展机会。

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以下是旧答案

理论上软体可以升级成5g的,但是涉及到设备商的利益及开发成本就没人愿意做这件事。

但是硬体上是完全不行的。

4g以及通过各种方法从时间频段代码等等各种可以利用的资源深挖来提升传输速率了。而5g为了提升速度采用了更牛逼的技术。使用更高频段的电磁波和新的编码方式来提高传输速率。

但是电磁波这种东西频率越高虽然速度越快,同样的频率越高衰减也越严重。于是5g就发展出了超级天线。假如4g天线是一块。那5g天线就是一个阵列。就好比4g天线是一把步枪,而5g天线是特么一排加特林。天线上就决定了无法直接共用。同样为了处理5g编码所需的其他硬体也要统统升级。这就决定了基站设备无法共用。于是整个基站就等于是重装一套设备。而设备都重装了,操作系统什么的也顺手配套装新的了。


这个问题非常好,完全问到了点子上了,其实运营商也有这样的想法,如果软体升级就能从4G演进到5G那该多好啊!

但是为什么不能通过在已有的4G基站上做软体升级成5G呢?为什么不能像从WIN7换到WIN10那样简单呢?这个问题就值得深究了。

1. 通信基站和核心网设备技术要求高,软体硬体专用性强。商用基站/核心网的性能和稳定性要求是极高的,这导致每一代移动通信的基站都要使出浑身解数在软体和硬体上专门设计才能在合适的成本下设计出可以商用的基站。而且对于移动通信来讲,每一代的技术差别都非常大,可以重复利用的技术非常少,这就直接导致了前一代技术的基站没办法用在当前一代的技术上(硬体没办法改),甚至连部分重用都不可能。

2. 通信基站和核心网设备其技术是设备商私有的非公开的。从2G时代开始通信网路设备(基站和核心网)就是属于设备商的商业机密,虽然运营商买了设备商的设备,但是运营商除了配置配置参数外能够动的地方不多,所以所有运营商都需要设备商长期支持,做基站维护这些维护的工作。运营商对于基站设备只知道这个设备能工作,其中的原理、结构等等都是完全不知道的。这样做有什么好处呢?对设备商来说好处大大的,首先保证了自己的先进技术不会被对手知道,其次还能从维护设备的工作上赚一大笔钱,最后保证了运营商在升级换代的时候为了兼容现有的设备必须再买自己的设备。从这个角度来讲『不能在已有的4G基站上做软体升级成5G』是设备商故意的,就是为了赚升级换设备的这笔钱。

所以总结起来就是:

1)商业上还没有达到一种通用架构的硬体能够满足每一代移动通信技术的需求,因为移动通信技术发展太快,每一代都比前一代先进很多;

2)由于设备商从自身的利益考虑,不希望一种硬体设备可以支持好几代移动通信技术,这和系统升级了老的手机/电脑会卡是一个道理;

那么技术上能不能实现一套相同的硬体装不同的软体就能实现4G或者5G呢?

答案是:技术上是可以的。

首先很早以前就有一种叫做软体定义无线电(Software Defined Radio,SDR)的技术,这种技术支持使用通用的硬体架构实现不同频段的无线电信号的收发,通过编写软体来实现不同的无线通信技术,也就是和问题中的『在已有的4G基站上做软体升级成5G』一样。实际上在学术上使用SDR技术来研究4G和5G已经是很常见的了,『在已有的4G基站上做软体升级成5G』在实验室里已经是现实了,不仅是4G和5G,SDR设备还能通过换软体支持WIFI和蓝牙等等。但是由于成本和性能的问题,现有的SDR是不能满足商用4G和5G基站的需求的,并且从原因2)考虑,研发更先进更好用的SDR技术也不符合设备商的利益,所以SDR并没有商用,而是以学术上使用较多。

其次不考虑SDR技术,现在的运营商业已经对『换一代移动通信技术就要把软硬体全换了』这种模式极为不满了,『在已有的4G基站上做软体升级成5G』才是运营商想要的。于是2018年各个利益相关的厂商和运营商成立的O-RAN组织,希望把基站白盒化,实现完全的『一套硬体支持多种移动通信技术』,具体的就不详细介绍了,大家可以百度O-RAN。


这个问题问的好,我可以给你说一个类似的提问。

为什么高铁要重新建设线路,现有的铁路路网升级一下不可以吗?

因为概念不一样,5G和高铁一样,是新概念。它也不是说不能利旧,但是利旧的设备非常少。首先频段不一样,就决定了现网大部分天线和射频模块RRU是不支持5G的。然后说其他的,系统模块目前通信厂商最新的BBU都支持加基带板提供5G通信服务。传输光端机也支持加基带板提供更大的带宽服务。剩下的传输光缆的资源是很吃紧的,除了现网必须使用的主要保障容灾(两节点,防止断了一根缆,然后很多基站退服),其次是做扩容,到5G传输网应该是剩不了多少纤芯资源了。这很合理,毕竟没有大面积装设备之前拉太多光缆,勘察、施工、维护都是一笔不小的开支。运营商也没这么壕啊(其实我想说的是人家肯定不会这么蠢)。动力设备(电源)也一样,除了保证现网设备还有预留的容灾资源,基本上省不了多少可用的了。铁塔这种因为使用周期长,所以新建的压力不是很大(建设好的,至少30年之内无压力,毕竟几十万砸进去)

综上所述,5G其实就是再新建一个网路,投入成本只会比4G多而不会比4G少,因为移动早期部署4G的时候因为频段的优势,直接利用现网的3G设备改造过来的,悄悄的告诉你。移动现在最多的TDD站点其实用的频段就是TDSCDMA的频段,绝大部分都是通用的。所以移动在4G的时候发力比较快,甩了其他两家几条街。

那,就先写到这儿。


有些频段的新RRU可以通过软体升级,但是都是现有频段而且达不到5G大带宽的要求,只是增加了利用率而已,其速率和4G没啥差别。真正可用的新频段,通过软体是升级不了的。就像家里的PC,软体优化一下启动速度和打开应用能快点,但快不了多少。想玩新游戏爽,只能换CPU和主板。


不可以。

这个问题其实和玩游戏有点类似:当游戏对电脑配置要求越来越高时,在怕配置低的旧机器再怎么优化,硬体到底还是跟不上。不管软体再怎么调整,修改协议也好演算法算好,硬体跟不上始终是不能根本上解决问题。所以最佳策略还是换电脑。放到5G里也是,得换基站配置。

从基站的三个主要功能模块分别说原因:

基带:主要实现信号编码解码,基带信号调制解调等功能。4G的数据流相对5G标准要小很多,因此对基带的处理能力要求相对5G的基带来说肯定要低很多。不知道大家注意过没有,华为发布5G产品著重介绍的就是他们的基带。这可是核心,基站的动力之源。

射频单元:主要实现信号的AD和DA转换,上下变频,信号调制解调。对硬体有一定要求,更新换代时同样面临和基带一样的问题。

天馈系统(包括馈线和天线):一把来说,天线的设计是很讲究的,对应的无线频段需要使用相应尺寸的天线。4G的频段和5G的频段时不一样的,因此馈线系统可能出现不匹配的现象,即使强行使用,效果也不是最佳的。

(粗浅的理解,如有不对请指正)


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