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5G離不開小****

發(fā)布人:傳感器技術(shù) 時間:2021-07-11 來源:工程師 發(fā)布文章
5G網(wǎng)絡比我們的預期來得更快。2019年作為5G商用元年,不僅帶來手機通信時代的變革,更會推動人類社會與生活全方位的發(fā)展進步。我國目前已經(jīng)確定了5G頻譜,5G商用技術(shù)研發(fā)試驗第三階段測試也已完成,此外各大終端廠商也在陸續(xù)推出首批5G預商用終端,2020年將啟動大規(guī)模的商用網(wǎng)絡建設。


中國于2018年12月3日發(fā)布了5G試驗頻率使用許可,以推進5G網(wǎng)絡的商業(yè)進程。中國頒布的5G試驗頻率主要有2.6GHz、3.5GHz、4.9GHz 3個頻段。其中4.9GHz頻段較高主要作為容量吸收站點補盲,但產(chǎn)業(yè)鏈不夠成熟;2.6GHz頻率分配給中國移動,與移動現(xiàn)有的3G頻率相近,室外可與4G同站覆蓋;由于頻率較高,3.5GHz頻段5G室外覆蓋范圍小于傳統(tǒng)3G/4G網(wǎng)絡,需要通過大規(guī)模部署小****,采取“宏小結(jié)合”的方式實現(xiàn)室外覆蓋。另外,傳統(tǒng)DAS系統(tǒng)支持的最高頻段為2.7GHz左右,因此3.5GHz頻段的5G室內(nèi)覆蓋主要依靠有源室分系統(tǒng)(即毫瓦級分布式小****,下文統(tǒng)稱為有源室分系統(tǒng)),3.5GHz頻段5G網(wǎng)絡室內(nèi)覆蓋與傳統(tǒng)2G/3G/4G網(wǎng)絡相比發(fā)生了重大變化。

由此可見,小****在5G網(wǎng)絡中將改變以往的“補充”地位,在5G異構(gòu)網(wǎng)絡中起到越來越重要的作用。


沒有小****,5G就活不了? “小****”是相較“宏****”而言的,由于5G采用的頻段較高,分布在2515MHz~4900MHz之間,而頻率越高、波長越短、衍射能力越弱,因此在遇到有障礙物的地方,其輻射范圍會變得很小,只能靠提高功率來擴大輻射范圍了,因此一方面輻射功率強度受到國家法規(guī)的限制,也就是說穿透能力有限,另一方面衍射能力太弱,遇到障礙物不太會拐彎的5G會有許多死角。


同時在基建相當成熟的城市里,似乎很難為5G宏****騰出地兒來,如果選址勉強,那既消耗了成本又達不到預期的成果(減少死角),得不償失。


于是“小****”應運而生,來填補“宏****”的空隙,或起到“中繼”的作用,形成一張全面覆蓋的整網(wǎng)。小****是5G的脈絡組成部分,沒有了它,5G商用普及也就是紙上談兵,真不一定活不了,但一定活不好。


我們所說的小****是一類****,它可以分為微****(MicroCell)、皮****(PicoCell)和飛****(FemtoCell)等
按照****的布置原理,一般一個宏****需要配合多少個微****,一個微****需要配合多少個皮****,一個皮****需要配合多少個飛****是根據(jù)空間布局來布置的,并無強制規(guī)定。但是該布置可以參考各個****的輻射范圍來定:


目前已有多個省市一經(jīng)推出政策,將5G通信的基建納入市政、房建等規(guī)劃中去,例如,貴州省人民政府辦公廳印發(fā)的《貴州省推進5G通信網(wǎng)絡建設實施方案》,推進實現(xiàn)建筑物與通信基礎(chǔ)設施“同步規(guī)劃、同步設計、同步施工、同步驗收”,將通信基礎(chǔ)設施規(guī)劃設計納入到相關(guān)工程建筑行業(yè)的強制標準中去。通過這樣的方式,為未來5G****的布置打下基礎(chǔ),不僅可解決選址難的問題,還可以節(jié)約改造成本。

小****輻射大不大? ****的輻射大小取決于兩大因素,一是頻率,二是功率。


在頻率方面,5G通訊的頻率分布在2515MHz~4900MHz之間,屬于非電離輻射(頻率在 3×1015 Hz 以上的為電磁輻射),對人身體有影響,但不會太大。另外美國人民的5G通信頻率在28GHz左右,遠遠大于國內(nèi)頻率,因此輻射距離會更近,****需求更密集。同時5G WiFi的頻率為5GHz左右,也高于5G移動通信。


國內(nèi)5G移動通信頻率 < 5G WiFi頻率 < 美國5G移動通信頻率


在功率方面,我國生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的國家環(huán)境保護標準《移動通信****電磁輻射環(huán)境監(jiān)測方法》是全球最嚴格的,比國際標準要求高11.25倍到26.25倍,比歐洲大部分國家高5倍。


目前并沒有資料證明射頻輻射對人體有明確的危害,同時也不能排除有危害的可能性,但是在控制范圍內(nèi),危害程度也相對可控。


5G小****設備發(fā)展現(xiàn)狀及未來部署 在5G NSA標準發(fā)布及2020年5G正式商用的“召喚”下,5G小****的部署已經(jīng)到了關(guān)鍵時期。從全球競爭格局來看,目前涉足小****的有中小型設備廠商、主流電信設備廠商和ODM廠商。從采購來看,如2018-2019年中國移動皮****集中采購項目,除邦訊技術(shù)外,中標人還有大唐移動、京信通信、三維通信、縱橫通信等。不只中國移動,中國電信于近期也陸續(xù)發(fā)出多個涉及小****的采購項目招標結(jié)果,中標人涉及多家上市公司,如日海智能、京信通信、三維通信等。相比之下,華為、中興等老牌設備商卻較少露面,但從未來部署情況來看,華為、中興、愛立信和諾基亞等電信設備廠商仍將以品牌和資金優(yōu)勢逐漸占據(jù)主導地位。

從目前來看,為強勢進入5G小****格局,電信設備廠商爭相推出了小****解決方案。愛立信2018年1月首先發(fā)布了5G NR中頻段的無線點系統(tǒng)產(chǎn)品,以100MHz帶寬結(jié)合4天線技術(shù),速率高達1.5Gbit/s,并支持新的5G頻段(2.6GHz~5GHz)。此產(chǎn)品主打室內(nèi)部署,愛立信表示,隨著用戶流量需求倍增,4K/8K/VR/AR等應用的到來,5G時代室內(nèi)移動寬帶的需求越來越大。伴隨著4G的規(guī)?;渴?,無線點系統(tǒng)方案已經(jīng)在大量的網(wǎng)絡部署實例中得到驗證,如圖2所示。

華為至今共推出了5代LampSite解決方案,成功用于北京首都機場、鄭州火車站和廣州南站等愛立信室分系列產(chǎn)品
中興發(fā)布了4G一體化小****和Qcell多模多頻室內(nèi)深度覆蓋解決方案,并啟動了江蘇、內(nèi)蒙古、福建、湖南、河南等省份的部署。

大唐移動在2014年9月推出了NEOsite雙模一體化皮****方案,2015年7月推出了Cubesite、Padsite、Pinsite 3款小****產(chǎn)品。

面對5G部署可能帶來的挑戰(zhàn),包括中國電信、Verizon、AT&T、NTT docomo、DT、SKT、KTF等全球多家運營商共同組成了開放無線接入網(wǎng)(O-RAN)聯(lián)盟,期望以網(wǎng)絡智能化、接口開放化、硬件白盒化和軟件開源化的理念,實現(xiàn)對無線接入網(wǎng)(RAN)的革新, 從而進一步提升下一代無線通信網(wǎng)絡的開放性水平。
據(jù)了解,2019年2月25-28日,中國電信聯(lián)合Intel、H3C在2019年的世界移動通信大會(MWC)上首次展示完整的基于O-RAN概念的5G白盒化室內(nèi)小****原型機。5G白盒化小****采用4T4R的天線配置模式,可有效解決5G時代室內(nèi)覆蓋的容量難題,基于通用服務器的基帶處理單元,實現(xiàn)軟硬件解耦,也可以為未來擴展支持移動邊緣計算(MEC)等邊緣應用功能提供基礎(chǔ)。這是5G 技術(shù)領(lǐng)域的又一重大突破,有利于快速推動白盒化****技術(shù)在5G的正式商用進程。

5G****的白盒化將使移動通信產(chǎn)業(yè)鏈由封閉逐步走向開放,有利于吸引一大批有創(chuàng)新能力的中小企業(yè)進入移動通信產(chǎn)業(yè),進一步激活產(chǎn)業(yè)活力,重塑產(chǎn)業(yè)生態(tài),同時也給電信運營商帶來了新的機遇,使運營商可以更加快速、高效、低成本地提供新興業(yè)務與應用,滿足普通客戶和垂直行業(yè)的各類特殊需求。 為搶占5G市場先機,中興、愛立信、華為等均展出了5G小****解決方案,且產(chǎn)品已經(jīng)出現(xiàn)在運營商的試點測試中。

小****的部署進度是決定5G能否全面商用的關(guān)鍵因素,它將重新定義電信設備商及運營商的競爭格局。5G小****解決方案的推出,將在未來的5G市場形成相互競爭。隨著更多同行的加入,這場競爭也會越來越精彩。

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