本月,随着工信部颁发4张牌照,中国正式进入5G商用轨道。目前上海市已建设5G基站500个,成为全国首个5G试商用城市。事实上,无论是5G直播手术还是5G+4K高清传输,抑或是5G异地合奏音乐会……一张优质的5G网络才是万物互联的基础。记者采访上海核心5G建设者,揭开5G网络神秘面纱。
5G基站:站址少、配套难、密度高
人物:上海电信移动互联网部移动建设中心顾康、严佳慧
2019年上海将建设超过1万个5G基站,实现中心城区和郊区重点区域全覆盖;到2021年,累计建设3万个5G基站,实现5G网络在全市深度覆盖。5G基站究竟长什么样?它与4G基站有何不同?劳动报记者近日直击基站施工现场。
采用集成基站更加精密信号呈扇形向外扩散
下午两点,在闵行区申滨路的一桩3层建筑楼顶,施工人员已经准备就绪:5G基站、电缆、折叠楼梯等工具有序摆放着。
“在第二届进博会前,我们计划在国展中心区域搭建50个5G基站,这里是其中两个,安装调试完成后,基站的5G信号就会开通。”上海电信移动互联网部移动建设中心项目经理严佳慧告诉记者。
劳动报记者在现场看到,5G基站外观呈长方形,长约0.8米,宽约0.4米,重量约40公斤。“2G、3G、4G射频和天线是分离的,与它们不同,5G基站采用的是集成基站,集成度更高,射频和天线都集合在盒子里,更加精密。”严佳慧介绍,从外观上而言,4G和5G基站的差别不算大,但后者因为高集成度,重量比起4G基站加了不止一倍。
1988年出生的严佳慧个子中等,体型清瘦,但在施工现场举重安装、爬高检测却样样熟练。经过安全交底后,他与师傅顾康开始攀爬作业,将支架安装在基站上下两端,通过支架与抱杆上的支臂固定,令基站牢牢地挂置在杆上,一个基站的挂置作业在一小时内便可完成。此番挂置的两个5G基站,约在离地面20米的高度,朝向国展中心方向。
为什么需要在同一个地方挂两个5G基站?严佳慧解释到,如果你以为5G信号就像小太阳一样,信号从一个点向四周扩散,那就错了。5G基站的信号是呈扇形向外,其覆盖范围角度约为120度。理论上,想要实现360度覆盖,就需要3个基站呈3个方向挂置,而在实际中,根据覆盖区域的需求,并不一定说每个站上都要装3个基站。
覆盖半径300米至500米建设周期缩短至一周
“网络升级的需求变高变快,建设周期越来越短,作业人员紧迫感大大增加!”
现场,入行30多年,经历了2G-5G变迁的顾康感慨,一座基站的建设,从提需求到备货,再到整体施工、开通信号,这一周期时长正急剧缩短着:2G时代搭一座基站要花一到两个月,4G时代要花三周,到了现在5G,平均一周就要建好一座,“只有这样短频的工作模式才能跟上5G全年的建设节奏。”
而对顾康和严佳慧等一线5G建设者来说,工作量增加的同时,难度也在提高。
“相比4G,5G频率高、基站更密集,对基站的选址、设施建设、电力保障等都提出了更高要求,”顾康告诉记者,5G基站在整个搭建过程中存在的难点不少。
首先,5G基站的站址资源越来越少;其次,对配套设施包括抱杆、光缆、电负荷、建筑天面等等的要求也变高了,一方面需要满足5G前传和回传容量,另一方面也要充分考量5G的特殊性。
他举例,5G基站功耗大幅增加,通常情况下,1个5G基站的功耗是4G基站的两倍。由此,站址的电源配置先要符合需求,而过去用电流在10-16A(安培)的配套开关即可,现在至少需要32A的,“这些因素需要在前期备货阶段,全部考虑到位。”
另外,由于中国电信5G网络采用的3.5GHz频段,较4G网络频段要高,致使5G室外基站数量将要比4G多得多,这也为5G规模组网带来了一定难度。
“频率越高,基站打出去的波的距离越短,”顾康解释,“通俗来讲,一个5G基站信号覆盖半径约300米至500米,也就是超出这个距离范围,就需要再建一个基站了。”而同样情况下,4G基站的覆盖半径为1公里。
据记者了解,2019年上海电信要在虹桥商务区的核心区域实现5G连续覆盖,覆盖区域将涵盖上海国家会展中心(中国国际进口博览会所在地)展馆。目前,首批基站已基本部署到位,届时可提供小批量业务试用。
-数据-
2030年,5G在中国创造800万个就业机会
随着5G时代大幕的逐渐拉开,5G应用、终端和运营商、原器件及材料、传输网络等相关应用领域的人才需求量正大幅度上涨。2019年1月至5月,与5G相关的岗位数量高速增长,同比增幅达806.32%。2019年上半年招聘5G的岗位中,实习生/培训生/储备干部需求占整体15.86%,排名靠前。
据中国信息通信研究院2017年发布的《5G经济社会影响白皮书》预测,到2030年,5G将带动我国直接经济产出6.3万亿元、经济增加值2.9万亿元、就业机会800万个;在间接贡献方面,5G将带动总产出10.6万亿元、经济增加值3.6万亿元、就业机会1150万个。
猎聘数据显示,在5G领域的十大核心职能的人才需求占比排名中,软件工程师位居第一,占比为12.46%,遥遥领先于其他职能。其他核心职能人才还包括:算法工程师、硬件工程师、架构师、运维工程师等。
5G网络:新的战场、新的技术、新的武器
人物:上海移动网络部、运行维护部孙昌清
从5G基站到一张优质的5G网络,并不只是把5G基站设备安装及开通完成这么简单,还需要5G“网优专家”进行网络优化。而与4G时代网优不同的是,5G时代全新空口和业务多样性使得网优工作挑战倍增。
多个频段长期共存
“5G时代,由于新的网络架构、全新的网络技术,导致5G人才岗位需求也发生了较大变化。”上海移动网络部、运行维护部孙昌清告诉记者,“首当其冲的变化是网络的频段变复杂了。”
他解释,在可预见的将来,现网中有很多频段会长期共存。比如2G的800MHz,900MHz;3G的2000MHz,2.6GHz;5G的3.5GHz,4.8GHz等等。现网中所存在频段越多,网络就会变得越复杂,干扰就会越大。
这也会令组网变得越来越复杂。“5G的部署,会出现宏站、微站、灯杆站、塔站等各种各样的共存。而且随着5G网络小区半径的缩小,我们今后的站点将会以小站和微站为主,宏站所占的比例会大幅度缩小。由此可见5G让我们整个网络,包括组网变得越来越烦琐。”
满足多种场景按需覆盖
另一个重要变化在于,5G业务的多样性。
5G,可能只有20%用于人和人之间的通讯,80%要用于物与物之间的通讯。因而简单粗暴的网络全覆盖已经行不通,“5G时代,我们要做的是,按需覆盖。”
针对高速率、低时延、广联接的5G三大应用场景,不同的领域、行业的需求也不同。孙昌清距离,比如,有些行业带宽要求不大,但对时延要求很高,最典型的例子就是无人驾驶。开车要防撞,无人驾驶对时延要求控制在20毫秒以内,但对带宽的要求甚至比4G时代还要低。这时候对我们的组网要求就是:做到时延最短。我们要在当地做一个边缘计算,对网络架构进行革新,减少信息传输路径、消耗。而当应用场景转换为4K、8K远程直播时,恰恰需要的是大带宽,甚至要能够支持16路4K同时传输。
与此同时,有些业务又需要大量传感器。例如洋山港的物流仓库里,成百上千的生产设备都可以安装5G通信模块,密度要比人高太多,它们之间需要随时互相交流,像人那样掌握进度、调整供料、灵活改进流程。
孙昌清认为,对今后的业务部署来讲,需要专门岗位的人才,对各种各样的业务做相应的测试与体验,并且给出相应的反馈。最终通过参数的优化去调整网络的业务体验。
小到测量仪器也要换代
根据计划,今年中国移动在上海将建成超过5000座基站。“这么多的设备数量使我们工作量变大的同时,5G也带来很多新的要求,传输网和以前不一样,精度速度更高,带来的资源消耗也会更大,这需要所有相关的通信工程师进行新的技术培训学习。”
另外,升级并掌握更新的仪表仪器,来支持更高精度的设备测量,也是一项意料之外的挑战。
孙昌清向记者分享了一个小插曲:“初期在测量5G速度时,我们发现测速的服务器本身就是一个瓶颈。”
“以前是4G网络,100兆每秒的速度已经很快了,这时的测速服务器要求一般化就可以了。而5G的速度超过了原本测速器的服务能力,因此怎么测也测不到1G每秒的速度。于是,我们首先要对测速器进行改造,换SSD硬盘,想办法扩容。升级换代后,我们最终测到了1.6G每秒的最高速度,而这时的测速服务器自身能力至少已经达到2G的速度。”
“我们没有参照模板”
“新的战场、新的技术、新的武器。”孙昌清这样总结5G时代下岗位工作的变化。
不过,与2G、3G时代不同的是,5G时代的我们已完全没有了参照模板,“以前是跟着别人学,现在是别人看着我们怎么做,”作为深耕通信领域业20多年的业务骨干,这是孙昌清如今最大的感慨。
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5G人才岗位能力要求
5G人才岗位的变化,同样带来了5G人才能力需求的变化。从广义上来讲,除了传统技术能力要求之外,今后的5G人才,应该具备哪些综合能力呢?
第一是基础能力,要具备移动通信的底层技能。包括像无线通信的原理,信令协议。
第二是网络的规划与设计能力。负责站点的规划设计,包括组网规划设计以及参数的规划设计。
第三是网络的“云化”能力,包括核心网的NFV技术,传输的SDN技术,以及我们无线CloudRAN技术。
第四是大数据和AI技术。因为5G网络会变得越来越复杂,如何去降低复杂度,如何去降低运维的成本?这就要求今后的网络工程师,必须要具备智能化的自动化的运维。
最后是行业解决方案能力。从长远来看,今后的5G网络更多的是垂直行业,能够对不同的垂直行业做相应的调研分析,并且根据客户的需求设计整个方案。