122
5G 來(lái)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(hào)，更是對(duì)未來(lái) 5G 商用的期許。
其實(shí) 4G 不是移動(dòng)通信的開(kāi)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(wú)線通訊方式，擁有被盜號(hào)、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(wèn)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(lái)，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(guó)移動(dòng)和中國(guó)聯(lián)通就采用了 GSM，而中國(guó)電信采用了 CDMA。
3G：隨著用戶的增多，基站容量問(wèn)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(chǎng)，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(kāi)一個(gè) Yahoo 首頁(yè)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：窄帶向寬帶的飛躍，推動(dòng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)大繁榮。由于智能手機(jī)市場(chǎng)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(guó)電信和聯(lián)通）和 TD-LTE（中國(guó)移動(dòng)）兩大方向，值得一提的是我國(guó)在 4G 部署上處于領(lǐng)先地位，創(chuàng)造了百萬(wàn)基站的記錄。
5G：一場(chǎng)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(zhǎng)，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(jí)。
5G 與 4G 大比拼
5G 不是 4G+1G，5G 擁有三大應(yīng)用場(chǎng)景及典型應(yīng)用，三大應(yīng)用場(chǎng)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(wú)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(chǎng)景，提供“網(wǎng)絡(luò)切片”服務(wù)，來(lái)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(méi)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(zhǎng)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(lái)擴(kuò)大輻射范圍了，因此一方面輻射功率強(qiáng)度受到國(guó)家法規(guī)的限制，也就是說(shuō)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(lái)，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(lái)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(lái)就是：小基站是 5G 的脈絡(luò)組成部分，沒(méi)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(shuō)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(lái)布置的，并無(wú)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(lái)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(guò)這樣的方式，為未來(lái) 5G 基站的布置打下基礎(chǔ)，不僅可解決選址難的問(wèn)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(duì)人身體有影響，但不會(huì)太大。另外美國(guó)人民的 5G 通信頻率在 28GHz 左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于國(guó)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(guó)內(nèi) 5G 移動(dòng)通信頻率 < 5G WiFi 頻率 < 美國(guó) 5G 移動(dòng)通信頻率
在功率方面，我國(guó)生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的國(guó)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(cè)方法》是全球最嚴(yán)格的，比國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求高 11．25 倍到 26．25 倍，比歐洲大部分國(guó)家高 5 倍。
目前并沒(méi)有資料證明射頻輻射對(duì)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(duì)可控。
小基站建設(shè)誰(shuí)掏錢？
8 月 19 日，摩根大通發(fā)表報(bào)告稱：“中國(guó)聯(lián)通（00762.HK）管理層談及潛在與中國(guó)電信（00728.HK）共建 5G 網(wǎng)絡(luò)，認(rèn)為是向市場(chǎng)釋放正面訊息，緩和對(duì) 5G 資本開(kāi)支負(fù)擔(dān)的憂慮，但同時(shí)意味著市場(chǎng)對(duì) 5G 基站及鐵塔需求的預(yù)期存在下行風(fēng)險(xiǎn)”。換句話說(shuō)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(wèn)題。
對(duì)于宏基站的建設(shè)資金都捉襟見(jiàn)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(jí)基站。
是用戶自掏腰包？還是運(yùn)營(yíng)商與設(shè)備廠商合作？這兩種都有可能，不過(guò)對(duì)于不同級(jí)別的基站會(huì)有不同的方案，最有可能的是宏基站運(yùn)營(yíng)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(wèn)號(hào)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(lái)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(shuí)更高了。
國(guó)內(nèi)外小基站部署情況
在國(guó)外小基站的建設(shè)比我們國(guó)家起步早(07 年美國(guó)商用，09 年英國(guó)、西班牙、卡塔爾、意大利等國(guó)商用)，我國(guó)沒(méi)有在 3G 時(shí)代開(kāi)啟小基站模式，這也得益于國(guó)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(duì)于 5G 小基站來(lái)說(shuō)，還都處于嘗鮮階段。從全球競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)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(guó)內(nèi)外有哪些廠商在布局小基站設(shè)備的開(kāi)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(kāi)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(kāi)發(fā)；2019 年 NEC 宣布開(kāi)發(fā)用于 5G 基站的小型低功率基帶無(wú)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(guó)電信：中國(guó)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(guó)移動(dòng)：在 2019 年的世界移動(dòng)通信大會(huì)（MWC）上，中國(guó)移動(dòng)發(fā)布業(yè)界首個(gè)面向商用的 4G/5GO-RAN 雙模開(kāi)放設(shè)計(jì)云化小站方案，并公開(kāi)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(chǎng)、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(ài)立信：2018 年初，愛(ài)立信推出首個(gè) 5G 小基站，這是一款無(wú)線小蜂窩產(chǎn)品—— 5G 無(wú)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(jí)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(zhēng)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(guó)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(guó)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(wú)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(zhǎng)需求；2019 年，面向 6 GHz 以下的無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)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。
美滿：Marvell 提供了一個(gè)靈活的端到端優(yōu)化的 5G 平臺(tái)，以加速 5G NR 系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和全球運(yùn)營(yíng)商的部署。在高度分布、超低延遲的網(wǎng)絡(luò)中，越來(lái)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(duì)邊緣分析、威脅檢測(cè)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(kāi)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(duì)數(shù)字無(wú)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(lái)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(lái)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(guó)的領(lǐng)頭羊，與國(guó)外這些大廠相比還處于劣勢(shì)，還有很長(zhǎng)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(lái)為家庭購(gòu)置一套“飛基站”呢？這個(gè)問(wèn)題回答得好，5G 商用才得以真正落地到每一個(gè)家庭。
與非網(wǎng)原創(chuàng)內(nèi)容，未經(jīng)許可，不得轉(zhuǎn)載！
