時間:2019-03-28 來源:森品 訪問量:3347
5G時代,終端都折疊了,負(fù)責(zé)發(fā)射信號的基站還是老樣子嗎?
實際上,綜觀通信技術(shù)的發(fā)展,基站無論從形態(tài)還是內(nèi)核上都
在進(jìn)行不斷創(chuàng)新。從燈桿基站、井蓋基站、無人機基站、刀片
式基站再到液冷基站,設(shè)備商正通過“百變基站”為運營商建網(wǎng)
“減負(fù)”。
但無論基站如何百變,基站廣義上分為宏站和小基站兩種。宏
站主要負(fù)責(zé)室外信號的廣覆蓋,需要安裝在鐵塔上,諸如華為
5G刀片式基站;而小基站則主要聚焦于室外熱點區(qū)域或是室內(nèi)
區(qū)域的集中覆蓋,無需依靠鐵塔,諸如燈桿基站、井蓋基站、
無人機基站等。
那么,5G時代,基站將有哪些變革?這些百變基站又將發(fā)揮哪
些作用呢?
宏站從內(nèi)部革新
宏站的發(fā)展從形態(tài)上來看比較固化,一直延續(xù)傳統(tǒng)的“行李箱”形
態(tài)。但是從內(nèi)核來看,受標(biāo)準(zhǔn)的影響,基站的內(nèi)部架構(gòu)和天線等
方面都在進(jìn)行革新。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹,在內(nèi)部架構(gòu)上,傳統(tǒng)基站由基帶單元(BBU)、
射頻單元(RRU)和天饋線系統(tǒng)組成,而5G時代,集中/分布單元
(CU/DU)架構(gòu)將成為可能,即把BBU被拆分為集中式單元(CU)
和分布式單元(DU)兩級架構(gòu),RRU與大規(guī)模天線集成為有源天線
AAU,原BBU部分物理層功能放到AAU中,導(dǎo)致5G基站內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變。
同時,由于5G部署頻段不同,設(shè)備商需要解決支持高中低全頻段
問題,而目前設(shè)備商均推出覆蓋2.6GHz、3.5GHz、4.9GHz等全
頻段5G基站;而為了解決2G/3G/4G/5G多種制式共存、大規(guī)模
天線等技術(shù)問題,設(shè)備商推出極簡部署設(shè)備,諸如華為刀片式基
站、中興UniSite極簡站點等。同時,針對5G能耗問題,諾基亞從
降溫系統(tǒng)入手研發(fā)液冷基站。
小基站春天將至
不同于宏站一直是平穩(wěn)的迭代式發(fā)展,小基站的發(fā)展在經(jīng)歷了多個
寒冬之后,在5G時代,終于有望迎來春天。
多位通信行業(yè)的專家告訴記者,不同于4G時代小基站不溫不火的
發(fā)展節(jié)奏,5G時代將迎來小基站的大爆發(fā)。
首先,5G時代,業(yè)務(wù)場景將更多地從室外轉(zhuǎn)向室內(nèi)。5G有增強移
動寬帶(eMBB)、超高可靠超低時延通信(URLLC)、大連接物聯(lián)
網(wǎng)(mMTC)三種場景,催生出VR/AR、4K視頻、遠(yuǎn)程醫(yī)療等多
種業(yè)務(wù),而這些業(yè)務(wù)大部分都發(fā)生在室內(nèi),這就為聚焦室內(nèi)熱點
覆蓋的小基站提供發(fā)展“沃土”。
其次,5G需要部署在更高的頻段,這使得單站覆蓋范圍變小,
而5G如果實現(xiàn)與4G相同的網(wǎng)絡(luò)覆蓋,需要的基站數(shù)量將是4G
的2倍以上。預(yù)計,在毫米波頻段,小基站間隔將縮小到10~20米,
5G小站數(shù)量,保守估計將是宏站的2倍,預(yù)計將達(dá)到950萬個。
再次,與宏站相同,小基站是由RRU、BBU、有源天線、直放
站(中繼器)組成。4G時代,小基站需要集成RRU和BBU兩個設(shè)
備的功能,在有限的體積要求下,芯片處理能力與傳統(tǒng)宏基站
有所差距,因此由于基站軟件運行異常,導(dǎo)致用戶投訴的問題
屢見不鮮,這也讓小基站長期陷入叫好不叫座的局面。
但在5G標(biāo)準(zhǔn)下,基于CU/DU架構(gòu),將原有BBU部分物理層功能
放在AAU中,可以降低小基站芯片的處理需求,在一定程度上
避免小基站運行異常問題。
最后,受制于5G能耗問題,運營商將更有針對性地部署5G網(wǎng)絡(luò),
而小基站由于具備靈活部署的優(yōu)勢將成為運營商首選。
百變基站助5G建網(wǎng)
正因如此,不同于以往3G、4G時期,小基站主要發(fā)力在網(wǎng)絡(luò)建
設(shè)的中后期,充當(dāng)補盲補熱的角色。5G時代,小基站將成為先
行軍,與宏站平分秋色。
這從目前5G發(fā)展情況來看,就可以發(fā)現(xiàn)端倪。
目前,三大運營商正在10余個城市建設(shè)5G試點,而在今年2月,
上海移動攜手華為宣布在虹橋火車站,建設(shè)5G室內(nèi)數(shù)字系統(tǒng),
并計劃在2019年年內(nèi)實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)深度覆蓋。
“在5G非獨立組網(wǎng)(NSA)模式下,依托已有的4G網(wǎng)絡(luò),可以
利用5G小基站進(jìn)行熱點區(qū)域的覆蓋,在5G建設(shè)初期,讓寫字
樓、大型體育場館、火車站等場景下能夠快速實現(xiàn)5G部署?!?
一位資深通信專家如此道。
為了與城市環(huán)境更好融合,節(jié)省站址資源,小基站建設(shè)成燈桿、
井蓋等各種形態(tài),而這些“百變基站”也將在5G時代迎來新的發(fā)
展機遇。同時,為了破解基站能耗難題、解決突發(fā)災(zāi)難時的通
信難題,液冷基站、無人機基站應(yīng)運而生,并逐步走在技術(shù)成
熟的路上。同時,還有更多的創(chuàng)新技術(shù)正在被開發(fā)。例如,在
MWC2019上,愛立信宣布要推出一款膠帶基站,即在一塊膠
帶上實現(xiàn)5G性能,讓5G網(wǎng)絡(luò)更容易搭建。
可以預(yù)見,隨著5G時代的來臨,百變基站將助力5G快速建網(wǎng)。
百變基站盤點
燈桿基站:迎爆發(fā)式發(fā)展
為了充分利用資源、減少重復(fù)投資,燈桿基站正在迎來爆發(fā)式發(fā)
展。在政策層面,目前,美國、日本、韓國、中國等國家都表示,
5G建設(shè)應(yīng)充分利用路燈、電線桿、交通燈、廣告牌等各種市政基
礎(chǔ)設(shè)施。
例如,2018年5月,廣東省人民政府辦公廳印發(fā)《廣東省信息基礎(chǔ)
設(shè)施建設(shè)三年行動計劃(2018-2020年)》,明確提出推進(jìn)“一桿多用”
試點。各地政府要開放社會桿塔和通信桿塔資源,推廣具有“一桿多用”
功能的城市智慧燈桿,紓解基站站址緊缺問題。
從實際部署情況來看,在2018年底,北京亦莊已建成700根智慧燈桿,
覆蓋榮華路等20余條主干路,深圳也計劃在今年年中完成600根智慧燈
桿建設(shè)。
目前來看,華為、諾基亞都推出了智慧燈桿基站。例如,在5G時代,
華為推出智慧桿解決方案——PoleStar2.0,支持5G移動通信、智慧照明、
智能監(jiān)控、物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、智慧環(huán)保和城市信息發(fā)布等多種業(yè)務(wù)。
井蓋基站:還需時間檢驗
井蓋基站顧名思義,是可以鋪設(shè)在地面上,占用井蓋位置的基站。目前,
愛立信與日本運營商NTT DoCoMo都是井蓋基站主推者。2016年,愛立
信與瑞士運營商Swisscom率先合作部署首個4G井蓋基站。同年,中國三
大運營商也與愛立信進(jìn)行井蓋基站試點建設(shè),但受制于網(wǎng)絡(luò)信號并不穩(wěn)
定且維護(hù)成本過高,并沒有進(jìn)行大規(guī)模推廣。據(jù)悉,愛立信的井蓋基站
是利用城市原有井蓋孔,將天線系統(tǒng)和LTE Small Cell埋入地下,并保證
設(shè)備能達(dá)到IP68防塵防水等級。在2018年, NTT DoCoMo推出新型“井
蓋基站”, 這款基站由微站和天線組成,微站上方部署2/4根小天線,支
持 2×2 MIMO技術(shù),天線距地面深度約為5~10厘米,再加蓋一個特制的
不導(dǎo)電且耐腐蝕的“井蓋”。進(jìn)入5G時代意味著井蓋基站迎來新發(fā)展機遇,
但能否大規(guī)模鋪開,還需要時間的檢驗。
液冷基站:5G更綠色
在5G時代來臨之后,隨著基站天線數(shù)量的增加,基站的能耗一直是實際
部署的挑戰(zhàn)。諾基亞打破傳統(tǒng)基站依靠空調(diào)制冷的方式,推出全球首個
液冷基站系統(tǒng),移除了空調(diào)和風(fēng)扇,能夠省電30%,減少80%二氧化
碳排放量,大大降低基站運行噪音,同時可回收基站排放的廢熱,二次
應(yīng)用于公寓大樓的供暖系統(tǒng)。實際上,空調(diào)制冷能耗一般占據(jù)基站總能
耗的50%以上。諾基亞抓住了基站能耗的關(guān)鍵,在大幅節(jié)省能耗的同時
減少二氧化碳的排放,降低運營商CAPEX,讓5G建設(shè)更綠色。
無人機基站:應(yīng)急通信“利器”
無人機基站主要應(yīng)用于災(zāi)難發(fā)生后的應(yīng)急通信,主要有電池式無人機基站
和系留式無人機基站兩種。電池式無人機基站受制于電池的影響,飛行時
間只有約半個小時,而系留式無人機基站能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)不間斷飛行,目前
基于系留式無人機實現(xiàn)的空中應(yīng)急通信成為主流方案。目前,美國運營商
AT&T和Verizon、日本運營商KDDI等均推出了無人機基站解決方案,而國
內(nèi),中國移動也在聯(lián)合華為開發(fā)無人機基站。
來源:阿拉丁照明網(wǎng)