5G來了,,它與4G不同,!
“4G改變生活,,5G改變社會(huì)”這不僅是一句響亮的口號,,更是對未來5G商用的期許,。
其實(shí)4G不是移動(dòng)通信的開始,,5G也不會(huì)是最后的節(jié)點(diǎn),。為了讓大家更了解5G,,下面先給大家梳理一下1G到5G的脈絡(luò):
1G:遙遠(yuǎn)的“大哥大”時(shí)代,,當(dāng)時(shí)最牛氣的模擬無線通訊方式,,擁有被盜號、被盜用話費(fèi)的危險(xiǎn),基站容量小,,網(wǎng)絡(luò)安全幾乎為零,。
2G:為了改善基站容量小、網(wǎng)絡(luò)不安全等問題,,由模擬通信技術(shù)向數(shù)字通訊技術(shù)轉(zhuǎn)變的2G時(shí)代到來,,基站容量有了擴(kuò)升,GSM和CDMA是兩種不同的2G網(wǎng)絡(luò)制式,,GSM是當(dāng)時(shí)應(yīng)用最為廣泛的移動(dòng)電話標(biāo)準(zhǔn),,中國移動(dòng)和中國聯(lián)通就采用了GSM,而中國電信采用了CDMA,。
3G:隨著用戶的增多,,基站容量問題日益嚴(yán)峻,新的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求也得不到滿足,,3G時(shí)代應(yīng)運(yùn)而生,,但是正處經(jīng)濟(jì)蕭條時(shí)期,3G在基站建設(shè)等方面投入不足,,高通壟斷3G專利市場,,還在智能手機(jī)救市及時(shí),3G最大的優(yōu)點(diǎn)是高速的資料下載能力,,2G的下載速度約僅9600bps~64kbps,、光是打開一個(gè)Yahoo首頁便得耗費(fèi)三分鐘左右,3G速度則為300k-2Mbps,,足足提升了三十倍有余,。
4G:窄帶向?qū)拵У娘w躍,推動(dòng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)大繁榮,。由于智能手機(jī)市場的繁榮,,倒是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求像氣球般膨脹,數(shù)據(jù)時(shí)代標(biāo)準(zhǔn)制定顯得尤為重要,,因此催生了一系列標(biāo)準(zhǔn)包括IEEE的Wimax,、IEEE 802.16m、UMB,,當(dāng)然還有笑到最后的LTE了,,LTE分為FDD-LTE(中國電信和聯(lián)通)和TD-LTE(中國移動(dòng))兩大方向,值得一提的是我國在4G部署上處于領(lǐng)先地位,,創(chuàng)造了百萬基站的記錄,。
5G:一場通信領(lǐng)域的變革,引領(lǐng)人們?nèi)孢M(jìn)入智能化時(shí)代,。隨著移動(dòng)用戶量的增長,,VoIP的普及,,以抖音小視頻、斗魚直播等為代表的視頻流量沖上云霄,,這只是5G的特色之一,,5G早已不再以單一業(yè)務(wù)能力或業(yè)務(wù)指標(biāo)為目標(biāo),它將成為推動(dòng)多行業(yè),、多領(lǐng)域融合創(chuàng)新的基礎(chǔ)設(shè)施,,助力全社會(huì)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和升級。
5G與4G大比拼
5G不是4G+1G,,5G擁有三大應(yīng)用場景及典型應(yīng)用,,三大應(yīng)用場景是:增強(qiáng)型移動(dòng)帶寬(eMBB)、超可靠低延遲通信(uRLLC)以及大規(guī)模機(jī)器類型通信(mMTC),,典型行業(yè)應(yīng)用包括8K視頻,、云游戲、車聯(lián)網(wǎng),、無線醫(yī)療,、智能制造,、智慧城市等,。最重要的是5G可基于不同的行業(yè)不同的客戶群的應(yīng)用場景,提供“網(wǎng)絡(luò)切片”服務(wù),,來滿足客戶的個(gè)性化需求,。
移動(dòng)通信的關(guān)鍵能力指標(biāo)有:峰值速率、時(shí)延和連接數(shù)密度,。峰值速率是4G的20倍,,可達(dá)20Gbps;時(shí)延是4G的十分之一,;連接數(shù)密度是4G的10倍,。
除了輻射距離短、衍射能力弱這個(gè)短板外,,5G通信在性能方面完爆4G,,有木有?,!媽媽再也不用擔(dān)心我打電話的時(shí)候不能上網(wǎng)啦,!完美。
沒有小基站,,5G就活不了,?
“小基站”是相較“宏基站”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(huì)變得很小,只能靠提高功率來擴(kuò)大輻射范圍了,,因此一方面輻射功率強(qiáng)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(huì)拐彎的5G會(huì)有許多死角,。
同時(shí)在基建相當(dāng)成熟的城市里,似乎很難為5G宏基站騰出地兒來,,如果選址勉強(qiáng),,那既消耗了成本又達(dá)不到預(yù)期的成果(減少死角),得不償失,。
于是“小基站”應(yīng)運(yùn)而生,,來填補(bǔ)“宏基站”的空隙,或起到“中繼”的作用,,形成一張全面覆蓋的整網(wǎng),。
總結(jié)下來就是:小基站是5G的脈絡(luò)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,。
小基站裝在哪,?
我們所說的小基站是一類基站,它可以分為微基站(MicroCell),、皮基站(PicoCell)和飛基站(FemtoCell)等,。
微基站(MicroCell)、皮基站(PicoCell)和飛基站(FemtoCell)
按照基站的布置原理,,一般一個(gè)宏基站需要配合多少個(gè)微基站,,一個(gè)微基站需要配合多少個(gè)皮基站,一個(gè)皮基站需要配合多少個(gè)飛基站是根據(jù)空間布局來布置的,,并無強(qiáng)制規(guī)定,。但是該布置可以參考各個(gè)基站的輻射范圍來定:
目前已有多個(gè)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(jìn)5G通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)實(shí)施方案》,,推進(jìn)實(shí)現(xiàn)建筑物與通信基礎(chǔ)設(shè)施“同步規(guī)劃,、同步設(shè)計(jì),、同步施工、同步驗(yàn)收”,,將通信基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)納入到相關(guān)工程建筑行業(yè)的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)中去,。通過這樣的方式,為未來5G基站的布置打下基礎(chǔ),,不僅可解決選址難的問題,,還可以節(jié)約改造成本。
小基站輻射大不大,?
基站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(huì)太大。另外美國人民的5G通信頻率在28GHz左右,,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于國內(nèi)頻率,,因此輻射距離會(huì)更近,基站需求更密集,。同時(shí)5G WiFi的頻率為5GHz左右,,也高于5G移動(dòng)通信。
國內(nèi)5G移動(dòng)通信頻率 < 5G WiFi頻率 < 美國5G移動(dòng)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(hù)標(biāo)準(zhǔn)《移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測方法》是全球最嚴(yán)格的,比國際標(biāo)準(zhǔn)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(shí)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。
小基站建設(shè)誰掏錢,?
8月19日,,摩根大通發(fā)表報(bào)告稱:“中國聯(lián)通(00762.HK)管理層談及潛在與中國電信(00728.HK)共建5G網(wǎng)絡(luò),認(rèn)為是向市場釋放正面訊息,,緩和對5G資本開支負(fù)擔(dān)的憂慮,,但同時(shí)意味著市場對5G基站及鐵塔需求的預(yù)期存在下行風(fēng)險(xiǎn)”。換句話說宏基站建設(shè)聯(lián)通與電信抱團(tuán)取暖,,也是考慮到資金問題,。
對于宏基站的建設(shè)資金都捉襟見肘了,,小基站的建設(shè)真有可能會(huì)尋求與以往不同的方式,更何況飛基站比較特殊,,屬于入戶級基站,。
是用戶自掏腰包?還是運(yùn)營商與設(shè)備廠商合作,?這兩種都有可能,,不過對于不同級別的基站會(huì)有不同的方案,最有可能的是宏基站運(yùn)營商自建,,微基站和皮基站會(huì)采用集成度更高的方式和設(shè)備廠商進(jìn)行合作建設(shè),,而飛基站就只能用戶自掏腰包了,當(dāng)然飛基站能否被推廣也帶著問號的,,因?yàn)橛脩暨€可以采用5G CPE等設(shè)備轉(zhuǎn)室內(nèi)WiFi或有線來進(jìn)行室內(nèi)聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì),,最終哪種方案勝出就要看性價(jià)比誰更高了。
國內(nèi)外小基站部署情況
在國外小基站的建設(shè)比我們國家起步早(07年美國商用,,09年英國,、西班牙、卡塔爾,、意大利等國商用),,我國沒有在3G時(shí)代開啟小基站模式,這也得益于國內(nèi)基建力量的強(qiáng)大,,宏基站布置的規(guī)模走在世界前列,。但是對于5G小基站來說,還都處于嘗鮮階段,。從全球競爭格局來看,,目前涉足小基站的有中小型設(shè)備廠商、主流電信設(shè)備廠商和ODM廠商,。
下面介紹一下國內(nèi)外有哪些廠商在布局小基站設(shè)備的開發(fā):
Verzion聯(lián)合網(wǎng)件:推出了5G路由器設(shè)備,,其中內(nèi)置高通5G芯片。
阿爾卡特朗訊:早在2010年左右,,阿爾卡特朗訊就開始推他的微型基站了,,旗下產(chǎn)品系列有微基站(Microcell)、分布式基站(CDBS),、模塊化基站(Modular Cell),、小型化基站(Compact)。
NEC:2018年10月與三星建立合作伙伴關(guān)系,,致力于5G解決方案的開發(fā),;2019年NEC宣布開發(fā)用于5G基站的小型低功率基帶無線電單元,這些單元可在3.7GHz,、4.5 GHz,、28 GHz頻譜范圍內(nèi)工作,,因此可以覆蓋5G的波段部署。
諾基亞西門子通信:10年前諾西推出了FlexiGSM基站,。
中國電信:中國電信聯(lián)合Intel,、H3C在2019年的世界移動(dòng)通信大會(huì)(MWC)上首次展示完整的基于O-RAN概念的5G白盒化室內(nèi)小基站原型機(jī),同時(shí)公布了小基站的射頻參考設(shè)計(jì),。
中國移動(dòng):在2019年的世界移動(dòng)通信大會(huì)(MWC)上,,中國移動(dòng)發(fā)布業(yè)界首個(gè)面向商用的4G/5GO-RAN雙模開放設(shè)計(jì)云化小站方案,并公開硬件原理圖及參考設(shè)計(jì),。
華為:2018年華為推出了5G LampSite,,這是業(yè)界第一款同時(shí)支持5G和LTE的多頻一體化室內(nèi)小基站,并推出了相應(yīng)的解決方案,,成功用于北京首都機(jī)場,、鄭州火車站和廣州南站等。
中興:2018年中興發(fā)布了4G一體化小基站Qcell,,同時(shí)提供了多模多頻室內(nèi)深度覆蓋解決方案,,并啟動(dòng)了江蘇、內(nèi)蒙古,、福建,、湖南、河南等省份的部署,。
大唐移動(dòng):2014年大唐移動(dòng)推出了NEOsite雙模一體化皮基站方案,,2015年7月推出了Cubesite、Padsite,、Pinsite三款小基站產(chǎn)品,,2018年推出了一體化小基站EBS5132D,可以用于室外和室內(nèi)應(yīng)用,。
愛立信:2018年初,,愛立信推出首個(gè)5G小基站,這是一款無線小蜂窩產(chǎn)品—— 5G無線點(diǎn)系統(tǒng),,支持5G中頻頻段(3-5GHz),支持速率達(dá)2Gbps,。
除了上述的設(shè)備級奮斗在5G小基站部署的一線外,,還有像邦訊技術(shù)、三元達(dá),、京信通信,、超訊通信、瑞斯康達(dá)等小基站研發(fā)的傳統(tǒng)老牌廠商,,和像阿爾法,、亞旭,、廣達(dá)、富士康,、盟創(chuàng)科技等代加工廠商也都在發(fā)力,,爭取能都分一杯羹。
介紹了小基站設(shè)備的相關(guān)廠商,,下面介紹一下相關(guān)芯片廠商國內(nèi)外部署情況:
高通:通信芯片領(lǐng)域的霸權(quán)地位,,最先公布5G基帶芯片的是美國高通,2019年5月高通宣布推出了FSM100xx解決方案,。而最新推出的使用10納米工藝生產(chǎn)的5G硅芯片,,將使用第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)5G NR標(biāo)準(zhǔn),支持毫米波(28GHz)或“sub6GHz”連接(如3.5GHz和2.4GHz),。
博通:博通提供了一個(gè)完整的5G交換組合,,旨在支持端到端網(wǎng)絡(luò)的部署,將所有無線電和固定線路通信整合到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的基于以太網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施上,。這六種設(shè)備——Monterey,、Quartz、Qumran2a,、Jericho2,、Jericho2c和Ramon——是為容量大于100 Tbit /s的交換機(jī)設(shè)計(jì)的,提供了滿足基于以太網(wǎng)的5G NR和基站要求所需的完整功能集,。
Qorvo:2015年,,RFMD與TriQuint合并成立Qorvo,光通信,、基站,、有線電視等基礎(chǔ)設(shè)施成為Qorvo的兩大業(yè)務(wù)之一,當(dāng)年就推出了七款新產(chǎn)品——四款新型功率放大器(TQP9218,、TQP9221,、TQP9418和TQP9421)和三款新型雙工器(TQQ7101、TQQ6103和TQQ6107),,以滿足小型蜂窩基站的增長需求,;2019年,面向 6 GHz 以下的無線基礎(chǔ)設(shè)施市場推出兩款功率放大器(QPA9903和QPA9908)和一款旁路超低噪聲放大器(QPL9098 4-6 GHz),,并提供了小基站前端解決方案,,包括毫米波/大規(guī)模MIMO天線解決方案,從而提高了基站在高密度,、高流量地區(qū)的帶寬,、覆蓋率、吞吐量和容量等性能。
馬威爾:Marvell提供了一個(gè)靈活的端到端優(yōu)化的5G平臺,,以加速5G NR系統(tǒng)的開發(fā)和全球運(yùn)營商的部署,。在高度分布、超低延遲的網(wǎng)絡(luò)中,,越來越多的決策將是在邊緣側(cè)而非網(wǎng)絡(luò)核心做出,。Marvell提供的多接入邊緣計(jì)算解決方案,整合了先進(jìn)的應(yīng)用處理器,、安全交換機(jī)芯片以及PHY等方案,,針對邊緣分析、威脅檢測和自主決策的技術(shù),,已經(jīng)走在了行業(yè)的前列,。
三星:三星開發(fā)了自己的DAFE作為ASIC,為5G基站提供了更小的尺寸和更低的功耗,。DAFE對數(shù)字無線通信至關(guān)重要,,它提供模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換。為了實(shí)現(xiàn)超高速的數(shù)據(jù)速度,,5G基站使用了近1000個(gè)天線單元和RFIC來利用mmWave頻譜,,在支援縮減基站的規(guī)模和耗電量方面,射頻消融器起著重要的作用,。
英特爾:英特爾近日推出了5G調(diào)制解調(diào)器XMM8160,,為手機(jī)和寬帶接入網(wǎng)關(guān)等設(shè)備提供5G連接而優(yōu)化的多模調(diào)制解調(diào)器,是市面上最新LTE調(diào)制解調(diào)器的3到6倍,,帶來各種特性和體驗(yàn),,加速5G普及。
華為:2019年1月,,華為推出業(yè)界首款5G基站核心芯片——天罡(TIANGANG)芯片,,在通訊芯片領(lǐng)域華為作為中國的領(lǐng)頭羊,與國外這些大廠相比還處于劣勢,,還有很長的路要走,。
寫在最后:
了解了這么多,你是否會(huì)愿意自己花幾千塊錢來為家庭購置一套“飛基站”呢,?這個(gè)問題回答得好,,5G商用才得以真正落地到每一個(gè)家庭。