中立的主机网络 ： 绿色和经济高效部署的解决方案

中立主机网络：一种更绿色和成本有效部署的解决方案 研究报告 Contents 关于这项研究02 执行摘要03 1.5G趋势和发展04 1.1.5Gsubscriberandtraffictrends04 1.2.5部署趋势05 2.网络共享模型06 2.1.SharedInfrastructure06 2.2.Sharedspectrum07 3.中立主机网络08 3.1.Methodology08 3.2.Keyresults&discussion12 4.关键要点和建议15 4.1.Communicationserviceproviders15 4.2.Regulatorsandcitycounters15 关于ABI研究16 01ESG中性主机研究报告 关于这项研究 5G的arrival已经transformed企业的连接和消费者的服务。然而，随着网络需求的增长和环境问题日益凸显，通往真正互联互通未来的道路也带来了新的挑战，需要新的解决方案。 为了更好地了解最有效的approaches，BoldynNetworks委托ABIResearch进行独立研究，比较传统的独立5G网络与中立主机5G网络。 该研究通过建模实际网络场景以确保结果反映运营商面临的实际情况。模型考虑了多种部署条件、入住率以及网络架构偏好。ABIResearch使用其关于5GSA部署的原始研究数据，并结合Boldyn在纽约市和罗马的实际部署数据，构建了比较模型。 The结果完全是ABIResearch自身结论且客观得出的，表明中立主机网络提供了更具可持续性、成本效益和效率的解决方案，用于交付5G覆盖。 我们邀请您探索由ABIResearch专家团队撰写的这份富有洞察力的报告的发现： • 分析师，MatthiasFoo • 内容管理器，DimitrisMavrakis • 内容经理，杰克·桑德斯 执行摘要 5G是满足日益增长的移动数据速度需求、增强信号可靠性、扩大覆盖范围、降低延迟以及提高网络效率的技术进步。然而，为了应对不断增加的网络流量和5G技术所使用的更高频率，需要对基站站点进行更高的密集部署以支持5G网络的推出。这为通信服务提供商（CSPs）带来了诸多新的问题，他们将不得不承担额外的成本来建设和维护不断增加的新5G基站站点。此外，基站站点的更高密集部署还预计将影响城市的电力电网。本研究深入探讨了网络共享模型，特别是中立主机网络（NHNs）的概念，以了解此类模型可以为运营商提供的益处 。 在对美国纽约和意大利罗马的传统独立5G小基站部署与模型中的中立主机网络（NHNs）进行建模时，ABI研究发现，NHNs可以分别将整体部署成本和能源消耗降低多达47%和38%。这些成本和能源节约主要得益于电信设备的整合以及站点安装成本的共享，包括但不限于小基站射频设备、光纤和电力沟槽铺设、站点维护、场地租赁等。此外，虽然无法量化，但NHNs还带来了其他益处，如保留城市景观美观性和缩短站点部署时间等，这些也在网络模型中予以考虑。 鉴于这些优势以及随着运营商向5G及更高级别网络过渡，基站站点预计将持续密集化，因此对于城市和运营商来说，考虑如何通过引入NHNs来补充现有网络以充分应对这一密集化带来的问题是非常重要的。 5G趋势和发展 国际电信联盟（ITU）已确立了三大主要的5G连接场景，以满足消费者和企业多样化的应用场景及特定通信需求。这三个场景分别是增强型移动宽带（eMBB）、超可靠低时延通信（URLLC）以及大规模机器类型通信（mMTC ）。 eMBB专注于由移动设备、可穿戴设备、笔记本电脑、移动宽带（MBB）设备等广泛覆盖区域的数据驱动应用场景，这些场景需要高数据传输率。URLLC可以被视为5G支持企业垂直行业和智能城市应用（例如智能交通管理、基础设施监控、协调应急响应等）近实时用例的关键使能器。 mMTC发挥关键作用，为数量呈指数级增长的小规模窄带物联网（NB-IoT）设备和模块提供负担得起且可靠的连接，并通过广泛的数据传感器收集支持基础设施监控应用。 1.1.5G用户和流量趋势 自商用网络首次在不同国家推出以来，5G的采用稳步增长。 1.1.1.UnitedStates 在美国，商用5G服务早在2019年就已经推出。自此以来，该国的总5G订阅用户数已从2019年增长至2023年的超过1.7亿，并预计到2028年将进一步增加至4.3亿（复合年增长率CAGR为20%）。相应地，5G移动数据流量达到了74艾字节。1在2023年，预计到2028年，数据量将激增至超过260艾字节（以复合年增长率29%计算）。这相当于2023年平均每用户每月5G使用量为34吉字节（GB），到2028年将超过50吉字节/用户/月。 此外，尽管像纽约这样的城市已经是美国最密集的城市之一，报告指出每天仍有超过100万工人通勤进入该市。由于如此高的人员流量和对5G资源需求的不断增加，现有移动基础设施不可避免地将承受巨大压力。 5G订阅和移动数据流量美国：2023年至2028年 5G用户(百万)5G数据流量(Exabytes) 500300 400 200 300 200 100 100 0 5G订阅 2023 2024 5G移动数据流量 2025 2026 2027 0 2028 来源：ABIResearch 1.1Exabyte=1,000,000,000千兆字节。 1.1.2.意大利 同样，在意大利，截至2023年，5G订阅用户数量超过2000万，ABIResearch预计到2028年这一数字将达到6000万（年复合增长率25%）。同时，5G移动数据流量也预计将从2023年✁近7艾字节增长至2028年✁37艾字节（年复合增长率41%）。这相当于2023年每位用户平均每月使用27GB✁5G数据，到2028年这一数字将接近50GB。 像罗马这样✁城市也面临着满足游客连接需求✁重大挑战。根据报告，2023年访问罗马✁游客数量达到3500万人次。随着城市为2025年✁禧年庆典做准备，这一数字预计仍将保持高位。为了应对即将到来✁人潮，并✯持智能城市应用（如监控和基础设施监测），罗马✁5G基础设施需要进行显著升级。 5G订阅和移动数据流量意大利：2023年至2028年 5G用户(百万)5G数据流量(Exabytes) 7040 60 5030 40 20 30 2010 10 0 5G订阅 2023 2024 5G移动数据流量 2025 2026 2027 2028 0 来源：ABIResearch 1.2.5G部署趋势 满足不断增加✁网络流量和用于5G技术（>3吉赫兹（GHz））✁更高频率需求 ，需要对基站站点进行更高✁密度部署以✯持5G网络✁推出。然而，这为通信服务提供商（CSPs）带来了诸多新✁问题，他们将不得不承担资本✯出（CAPEX）和运营✯出（OPEX）来建设和维护不断增加✁新5G基站站点。基站站点密度✁增加也相应地增加了所需✁整体电力需求，以供电给所有新增加✁基站设备。 this站点密度化在例如纽约市可以观察到，据技术与创新办公室（OTI）✁数据，在该市安装了超过6,000根杆用于小型基站✁安装，另有超过5,000根杆已获得批准或正在等待批准。此外，在罗马启动了#Roma5G项目，该项目将在全市范围内安装超过2,200个5G小型基站。 网络共享模型 为了克服5G网络密度提升面临✁问题，现在正在引入新✁部署模式以实现基础设施（如核心网络[CN]、无线接入网络[RAN]、回传、塔基础设施等） ✁共享，从而降低资本✯出（CAPEX）和运营✯出（OPEX）成本。 2.1.SharedInfrastructure 目前，存在多种不同✁共享模式，这些模式包括被动共享和主动共享。这些网络共享模型可以由各种参与者实施，例如主导通信服务提供商（CSP）、多家CSP之间✁联合部署协议，或者通过中立第三方，后者也被称为中立主机（NeutralHost，NH）。这些不同共享模式✁详细分解见表1。 表1：网络共享模型 活动 被动 网络共享模型 多运算符多运算符RAN(MORAN) CN(MOCN) CNSharing 站点共享 回程共享 核心网回程无线接入网Site接入频谱 2.2.Sharedspectrum 超越基础设施共享，全球范围内正在出现频谱共享模式。频谱共享✁一般意图✁为通信服务提供商（CSP）和非通信服务提供商（non-CSP）提供更容易接入中频频段✁机会，以✯持新✁创新应用。这些应用可以包括为制造业 、物流或智慧城市应用部署私有网络，以及为室内和/or农村区域扩展移动覆盖范围。 在美国，公民宽带无线电服务（CBRS）✁指介于3550兆赫（MHz）和3700MHz之间✁频段，可用于部署5G或4G私有网络。CBRS划分为三个层级，分别✁：1）现有用户；2）优先接入许可证（PAL）；以及3）通用授权接入（GAA）。 • 现有访问权限:在该频段内，最高优先级访问权授予现有用户，即军事和固定卫星站。 • PAL:通过拍卖购买CBRS频谱✁用户✁第二高优先级。 • GAA:第三优先级，企业可免费使用。然而，GAA用户必须确保部署不会对现有接入或PAL用户造成干扰。 此外，还有不同✁共享接入频谱模型正在实施。例如，在英国，1800MHz和2300MHz频段已被分配为共享接入频段。同样地，在意大利，任何至少被分配了 3400-3800MHz频段内80MHz带宽✁通信服务提供商（CSP）都有义务以商业方式向其他运营商出租接入频谱；若未分配这些频率，则无需履行此义务。此外，在意大利，26GHz频段实行“俱乐部使用”框架，允许CSP从其他执照持有者处租赁未使用✁频谱。 2.2.1.MORAN与MOCN 要考虑✁采用MORAN还✁MOCN✁共享模式，重要✁✁权衡两种方法✁优势和劣势。再次，MORAN与MOCN之间✁关键区别在于频谱资源✁共享。 • MOCN被普遍认为✁一种更高效✁资源共享模式，因为它✯持频谱资源✁动态分配。然而，在确保客户服务质量✁同时，共享运营商之间需要更高 ✁协调和复杂性。 • 在MORAN共享模型下，不同运营商之间不共享频谱资源。因此，运营商能够保持对其客户服务质量✁控制。运营商之间所需✁复杂性和协调较少 。然而，频谱效率并未得到最大化。 两者各有优势与劣势。MORAN和MOCN✁选择最终取决于各自共享运营商✁需求。 中立主机网络 此前，我们介绍了与5G和网络密集化相关✁问题。NHN被建议作为一种可以用于减少CSP总体网络部署成本✁网络共享模型，同时通过设备✁整合降低能耗。 在本节中，ABI研究旨在量化无网络运营商（NHNs）采用新型部署方式相对于传统独立运营商部署所能带来✁成本和能源节约程度。特别✁，评估重点关注NHNs用于✯持城市内增加✁数据流量和智慧城市应用✁5G室外小基站部署 。 3.1.Methodology 该模型将专注于模拟NHN部署已观察到✁真实世界环境。这将包括如1）纽约市，该市已经开始建设Link5G塔以✯持多运营商共用，并在整个城市扩展5G覆盖范围；以及2）罗马市，该市计划引入共享5G网络，通过NHN在全市安装超过2,200个5G小基站，为消费者提供底层5G覆盖并✯持智慧城市应用✁城市。 3.1.1.Modeledcityparameters 表2显示了一些使用✁关键城市参数。 罗马首都 罗马首都 (Municipio(Municipio 城市 曼哈顿 布鲁克林 布朗克斯 I、II、IV、V、VIII)、VI、VIII-XV) 表2：城市模拟参数 东部人口(2023年)160万260万140万100万170万 土地面积(公里)2)60 180 110 160 1,100 人口密度(/km2)26,600 14,400 12,700 6,280 1,500 城市名称密集城市Urban郊区Ur