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百变5G基站大盘点!灯杆基站正在迎来爆发式发展

时间:2019-03-28     来源:森品     访问量:1344


5G时代,终端都折叠了,负责发射信号的基站还是老样子吗?


实际上,综观通信技术的发展,基站无论从形态还是内核上都

在进行不断创新。从灯杆基站、井盖基站、无人机基站、刀片

式基站再到液冷基站,设备商正通过“百变基站”为运营商建网

“减负”。


但无论基站如何百变,基站广义上分为宏站和小基站两种。宏

站主要负责室外信号的广覆盖,需要安装在铁塔上,诸如华为

5G刀片式基站;而小基站则主要聚焦于室外热点区域或是室内

区域的集中覆盖,无需依靠铁塔,诸如灯杆基站、井盖基站、

无人机基站等。


那么,5G时代,基站将有哪些变革?这些百变基站又将发挥哪

些作用呢?


宏站从内部革新


宏站的发展从形态上来看比较固化,一直延续传统的“行李箱”形

态。但是从内核来看,受标准的影响,基站的内部架构和天线等

方面都在进行革新。



据业内人士介绍,在内部架构上,传统基站由基带单元(BBU)、

射频单元(RRU)和天馈线系统组成,而5G时代,集中/分布单元

(CU/DU)架构将成为可能,即把BBU被拆分为集中式单元(CU)

和分布式单元(DU)两级架构,RRU与大规模天线集成为有源天线

AAU,原BBU部分物理层功能放到AAU中,导致5G基站内部结构改变。


同时,由于5G部署频段不同,设备商需要解决支持高中低全频段

问题,而目前设备商均推出覆盖2.6GHz、3.5GHz、4.9GHz等全

频段5G基站;而为了解决2G/3G/4G/5G多种制式共存、大规模

天线等技术问题,设备商推出极简部署设备,诸如华为刀片式基

站、中兴UniSite极简站点等。同时,针对5G能耗问题,诺基亚从

降温系统入手研发液冷基站。


小基站春天将至


不同于宏站一直是平稳的迭代式发展,小基站的发展在经历了多个

寒冬之后,在5G时代,终于有望迎来春天。


多位通信行业的专家告诉记者,不同于4G时代小基站不温不火的

发展节奏,5G时代将迎来小基站的大爆发。


首先,5G时代,业务场景将更多地从室外转向室内。5G有增强移

动宽带(eMBB)、超高可靠超低时延通信(URLLC)、大连接物联

网(mMTC)三种场景,催生出VR/AR、4K视频、远程医疗等多

种业务,而这些业务大部分都发生在室内,这就为聚焦室内热点

覆盖的小基站提供发展“沃土”。


其次,5G需要部署在更高的频段,这使得单站覆盖范围变小,

而5G如果实现与4G相同的网络覆盖,需要的基站数量将是4G

的2倍以上。预计,在毫米波频段,小基站间隔将缩小到10~20米,

5G小站数量,保守估计将是宏站的2倍,预计将达到950万个。



再次,与宏站相同,小基站是由RRU、BBU、有源天线、直放

站(中继器)组成。4G时代,小基站需要集成RRU和BBU两个设

备的功能,在有限的体积要求下,芯片处理能力与传统宏基站

有所差距,因此由于基站软件运行异常,导致用户投诉的问题

屡见不鲜,这也让小基站长期陷入叫好不叫座的局面。


但在5G标准下,基于CU/DU架构,将原有BBU部分物理层功能

放在AAU中,可以降低小基站芯片的处理需求,在一定程度上

避免小基站运行异常问题。


最后,受制于5G能耗问题,运营商将更有针对性地部署5G网络

而小基站由于具备灵活部署的优势将成为运营商首选。


百变基站助5G建网


正因如此,不同于以往3G、4G时期,小基站主要发力在网络建

设的中后期,充当补盲补热的角色。5G时代,小基站将成为先

行军,与宏站平分秋色。


这从目前5G发展情况来看,就可以发现端倪。


目前,三大运营商正在10余个城市建设5G试点,而在今年2月,

上海移动携手华为宣布在虹桥火车站,建设5G室内数字系统,

并计划在2019年年内实现5G网络深度覆盖。


“在5G非独立组网(NSA)模式下,依托已有的4G网络,可以

利用5G小基站进行热点区域的覆盖,在5G建设初期,让写字

楼、大型体育场馆、火车站等场景下能够快速实现5G部署。”

一位资深通信专家如此道。


为了与城市环境更好融合,节省站址资源,小基站建设成灯杆、

井盖等各种形态,而这些“百变基站”也将在5G时代迎来新的发

展机遇。同时,为了破解基站能耗难题、解决突发灾难时的通

信难题,液冷基站、无人机基站应运而生,并逐步走在技术成

熟的路上。同时,还有更多的创新技术正在被开发。例如,在

MWC2019上,爱立信宣布要推出一款胶带基站,即在一块胶

带上实现5G性能,让5G网络更容易搭建。


可以预见,随着5G时代的来临,百变基站将助力5G快速建网。


百变基站盘点


灯杆基站:迎爆发式发展


为了充分利用资源、减少重复投资,灯杆基站正在迎来爆发式发

展。在政策层面,目前,美国、日本、韩国、中国等国家都表示,

5G建设应充分利用路灯、电线杆、交通灯、广告牌等各种市政基

础设施。


例如,2018年5月,广东省人民政府办公厅印发《广东省信息基础

设施建设三年行动计划(2018-2020年)》,明确提出推进“一杆多用”

试点。各地政府要开放社会杆塔和通信杆塔资源,推广具有“一杆多用”

功能的城市智慧灯杆,纾解基站站址紧缺问题。


从实际部署情况来看,在2018年底,北京亦庄已建成700根智慧灯杆,

覆盖荣华路等20余条主干路,深圳也计划在今年年中完成600根智慧灯

杆建设。


目前来看,华为、诺基亚都推出了智慧灯杆基站。例如,在5G时代,

华为推出智慧杆解决方案——PoleStar2.0,支持5G移动通信、智慧照明、

智能监控、物联网、车联网、智慧环保和城市信息发布等多种业务。



井盖基站:还需时间检验


井盖基站顾名思义,是可以铺设在地面上,占用井盖位置的基站。目前,

爱立信与日本运营商NTT DoCoMo都是井盖基站主推者。2016年,爱立

信与瑞士运营商Swisscom率先合作部署首个4G井盖基站。同年,中国三

大运营商也与爱立信进行井盖基站试点建设,但受制于网络信号并不稳

定且维护成本过高,并没有进行大规模推广。据悉,爱立信的井盖基站

是利用城市原有井盖孔,将天线系统和LTE Small Cell埋入地下,并保证

设备能达到IP68防尘防水等级。在2018年, NTT DoCoMo推出新型“井

盖基站”, 这款基站由微站和天线组成,微站上方部署2/4根小天线,支

持 2×2 MIMO技术,天线距地面深度约为5~10厘米,再加盖一个特制

不导电且耐腐蚀的“井盖”。进入5G时代意味着井盖基站迎来新发展机遇

但能否大规模铺开,还需要时间的检验。



液冷基站:5G更绿色


5G时代来临之后,随着基站天线数量的增加,基站的能耗一直是实际

部署的挑战。诺基亚打破传统基站依靠空调制冷的方式,推出全球首个

液冷基站系统,移除了空调和风扇,能够省电30%,减少80%二氧化

碳排放量,大大降低基站运行噪音,同时可回收基站排放的废热,二次

应用于公寓大楼的供暖系统。实际上,空调制冷能耗一般占据基站总能

耗的50%以上。诺基亚抓住了基站能耗的关键,在大幅节省能耗的同时

减少二氧化碳的排放,降低运营商CAPEX,让5G建设更绿色。




无人机基站:应急通信“利器”


无人机基站主要应用于灾难发生后的应急通信,主要有电池式无人机基站

和系留式无人机基站两种。电池式无人机基站受制于电池的影响,飞行时

间只有约半个小时,而系留式无人机基站能够实现连续不间断飞行,目前

基于系留式无人机实现的空中应急通信成为主流方案。目前,美国运营商

AT&T和Verizon、日本运营商KDDI等均推出了无人机基站解决方案,而国

内,中国移动也在联合华为开发无人机基站。


来源:阿拉丁照明网





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