去年以來,全球 5G 規(guī)模商用步伐加快,預(yù)計(jì) 2020 年即將發(fā)布的 3GPP 5G R16 標(biāo)準(zhǔn)將支持和催生更多 5G 行業(yè)應(yīng)用。
3月5日,我國(guó)首個(gè)5G微基站射頻芯片YD9601研發(fā)流片成功,進(jìn)入封裝測(cè)試階段。領(lǐng)銜這項(xiàng)開發(fā)的***、美國(guó)麻省理工學(xué)院博士王俊峰介紹說,5G基站分為宏基站和微基站兩種,宏基站主要用于室外覆蓋,微基站發(fā)射功率較小,主要用于室內(nèi)場(chǎng)景。由于5G在行業(yè)場(chǎng)景中對(duì)帶寬的要求沒有運(yùn)營(yíng)商場(chǎng)景高,所以將更多地通過微站進(jìn)行部署。
從2G到4G,運(yùn)營(yíng)商只需要建設(shè)一個(gè)高高的鐵塔,搭載一個(gè)宏基站,就能滿足方圓數(shù)平方公里內(nèi)的通信需求。到了5G時(shí)代,為何在宏基站地之外還要建設(shè)微基站?微基站的發(fā)展,將對(duì)人們的無線通信、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸和我國(guó)的通信產(chǎn)業(yè)帶來哪些改變?科技日?qǐng)?bào)記者為此走訪了相關(guān)高校和企業(yè),聽聽專家怎么說。
微基站
5G為何需要建設(shè)微基站
5G時(shí)代,為何在宏基站之外還要建設(shè)微基站?理論上講,要提升無線系統(tǒng)的容量,主要有三種方式:增加單位面積中蜂窩基站數(shù)量、增加頻譜和提升空口效率。我們不妨拿身邊的路由器作個(gè)對(duì)比。
網(wǎng)線接到家中,需要一個(gè)路由器發(fā)射/接收信號(hào)。早在數(shù)年前,雙頻路由器就已普及,其說明書都會(huì)提示:2.4G Hz頻段傳輸速率一般但穿透能力較強(qiáng),5G Hz頻段傳輸速率較高但穿透能力較差。所以,家庭路由器是2個(gè)頻段同時(shí)打開,讓我們自由選擇。而5G網(wǎng)絡(luò)蜂窩基站的數(shù)量將會(huì)比WiFi還密,并且不得不用更高頻率的頻譜以增加容量,所以需要部署更多的5G微基站。
如果我們把路由器看作基站,那么信號(hào)的好壞與頻段有直接的關(guān)系。
翻開人類無線通信發(fā)展史,我們會(huì)發(fā)現(xiàn)頻率越來越高。以我國(guó)為例,2G的工作頻段主要是900MHz和1.8G Hz,3G和4G工作頻段主要為1.9G Hz、2.1 G Hz和2.6 G Hz,在即將到來的5G時(shí)代,將主要集中在兩個(gè)頻段:3.3-3.6GHz、4.8-5GHz頻段。
這是因?yàn)槿藗儗?duì)無線通信提出的要求也越來越高,“過去的無線通信是語音網(wǎng),現(xiàn)在則是數(shù)據(jù)網(wǎng),頻率越高所能提供的帶寬也就越大,就好比4車道的高速公路比2車道跑的車多,而且速度還快?!睎|南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院教授張川說。
在3G時(shí)代,CDMA的信道帶寬是1.25Mhz,WCDMA的信道帶寬是5Mhz;4G時(shí)代,LTE支持的信道帶寬最大是20Mhz;5G時(shí)代,在6Ghz以下,信道帶寬最大是100Mhz,在毫米波信道帶寬可達(dá)400Mhz。
但是,頻率過高也會(huì)帶來新問題?!盁o線頻率越高,穿透性就越差,同等面積必須建設(shè)更多的基站來完成覆蓋,組網(wǎng)成本就比較高。”中科智達(dá)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)有限公司董事長(zhǎng)許欣介紹說。
張川說,運(yùn)營(yíng)商會(huì)根據(jù)需求在人流密集、信號(hào)較差的地方建設(shè)微基站??梢灶A(yù)見,在5G時(shí)代,宏基站與微基站的建設(shè)將齊頭并進(jìn)。
微基站的構(gòu)架
微基站也是一個(gè)大家庭
在2G-4G時(shí)代,運(yùn)營(yíng)商會(huì)根據(jù)用戶反饋,對(duì)信號(hào)不好的地方進(jìn)行補(bǔ)盲,但是補(bǔ)盲的方式一般是增設(shè)天線。而在5G時(shí)代,簡(jiǎn)單地增設(shè)天線已無法滿足用戶需求。因此,根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景,派生出不同的微基站。
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