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1 # 通訊一小兵
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2 # 魔鐵的世界
同樣覆蓋面積下,5G基站的數量肯定是4G基站的好幾倍,這是由5G訊號的特點決定的。眾所周知,5G採用毫米波傳送訊號,毫米波的特點是空氣中衰減大(60GHz正好是氧氣的共振頻率),繞射能力差。結果就是,5G的基站建設和4G有很大不同。
運營商建設5G基站時,需要比4G更多采用室分機,簡單說就是在戶外開闊地帶使用傳統6GHz以下頻段保證訊號覆蓋率,在室內則使用微型基站加毫米波技術保證資料高速傳輸,相當於馬路、樓頂和室內均需要佈置建設5G基站,和4G的大多在樓頂建設基站相比,多出差不多兩倍數量。基站佈置示意圖見下圖。
另外,運營商為保證快速部署5G網路,節省成本,前期一般不會新建基站,而是儘量利用現有4G基站。但4G基站是在3G基站的基礎上改造,即3G基站天線在鐵塔最頂上,塔腰是4G基站天線,下面才是5G基站天線,5G基站天線的位置是最低的,高度降低後,訊號覆蓋範圍會大大降低,大概只有4G的一半多一點,這就意味著5G基站的部署數量會再加一倍。
總之,相同的覆蓋面積,5G基站要做到室內外無縫覆蓋,基站的數量至少有4G基站的三倍以上。目前,5G訊號還沒有覆蓋到室內,所以手持5G手機會出現進門兩步5G變4G的尷尬。
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3 # 火火愛秀
在相同覆蓋面積的情況下,5G基站的數量至少是4G基站的好幾倍,由於5G訊號頻率高,衰減大,繞身能力差,所以5G基站的建設可不是一個小工程。
今年是5G元年,三大運營商已開始著手建設5G基站,手機廠商也在加緊生產5G手機。特別是5G基站的建設,需要投入巨大的成本與精力建設,可謂是一項大工程。
下面我來聊聊,在相同覆蓋面積的情況下,5G基站數量為什麼得是4G基站的好幾倍呢
一、5G無線電磁波頻率高,衰減大,繞射能力差5G和4G一樣,也是利用無線電磁波傳輸訊號的,由於5G波長短,傳輸距離短,訊號衰減較大,穿透力弱,繞身能力差,這就會導致,在實際應用中,5G宏基站的建設要比4G更多,更廣。
上世紀80年代的1G頻率為800MHz,而如今5G的頻率已經達到4900MHz,據5G的一位相關負責人介紹,5G基站的訊號範圍最多能覆蓋方圓1平方公里,而目前4G基站的覆蓋大約在主圓3平方公里,只有4G基站範圍的一半都不到。
二、為了節約成本,5G基站裝置掛的位置較低,影響5G訊號的覆蓋範圍據北京一位鐵塔負責人介紹說“5G訊號覆蓋範圍小,也跟降低成本因素有關”對於基站來說,5G基站掛得越高,訊號覆蓋範圍相對也會越大。但據媒體所說,目前像北京已建成的5G基站中,大部分都是在原有基站上改造而成。
在這些訊號鐵塔上,基站的安裝順序基本上是,3G基站天線安裝在鐵塔最頂上,4G基站天線裝在中間,5G基站天線安裝在最下面。這位負責人說,拆卸重灌原有的基站需要重新佈線,需要一定的成本,並且還有一定損壞的機率。
為了快速並且低成本的建設5G宏基站,運營商一般將5G基站安裝在原有基站下方。“這樣導致的結果就是,5G基站天線要比其他基站天線矮了大概十多米,但是可千萬不要小瞧這十多米的高度,5G基站的覆蓋範圍可能因這十多米,訊號覆蓋範圍要縮小至少上百平方米。
三、5G的應用一般在室內,需要更多的室內小基站在2/3/4G時代,運營商主要的任務是解決室外訊號覆蓋問題,只用解決好室外訊號覆蓋即可。但是由於5G網路主要應用於商業中,大部分的應用都在室內,就必須建設海量的小基站來解決室內訊號的問題。
這些小基站的個頭小,功率小,覆蓋範圍也小,要想滿足室內使用,就需要建設非常多的小基站,這個數量可以說是海量的,全國這麼多的個人使用者及商業使用者,光這小基站數量就有可能超過原來的4G基站數量。
總結:5G時代到來,不管是個人使用,還是商業使用,都充滿了期待,因為速度快,所以受到大眾的青睞,但是,由於5G訊號頻率高,繞射能力差,訊號覆蓋範圍小等缺點,不得不建設更多的宏基站,來傳輸訊號,4G基站傳輸範圍在3平方公里左右,而5G訊號只有1平方公里左右,所以,要想達到和4G一樣的訊號覆蓋範圍,就得建設是4G的好幾倍的基站數量,才可以實現訊號全覆蓋。
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在相同覆蓋面積情況下,5G基站和4G基站的數量分別是多少,這個誰也無法拿出一個非常準確的數字,這個具體的還要看4G/5G基站使用的頻率,4/5G網路要求的邊緣速度,而且還和5G應用物件有關。
無線電波的傳播,頻率越高,效能越強,繞射能力越差。頻率越高的無線電波,波長就越短,相應的繞射能力就越差,這就造成了在實際應用中,高頻的基站的有效覆蓋距離要近於低頻訊號。
現在三大運營商的4G基站中電信的800M FDD基站由於頻段最低,所以相應的覆蓋範圍也要大於其他的運營商。
現在三大運營商裡,中國移動的4G基站包括:FDD B3/B8,TDD B34/B38/B39/B40/B41(未來讓路給5G);中國電信的4G包括 FDD B1/B3/B5;中國聯通的4G基站包括B1/B3/B8。
而三大運營商目前5G基站的分配的頻譜是:
中國移動2.6G 4.9G,中國電信和中國聯通分別獲得3.5G。
整體來看,5G的頻譜要高於4G。
5G的天線使用了Massive MIMO技術,和傳統的2T2R的4G天線相比,下行覆蓋有所提高,但是受制於手機等終端的效能,上行覆蓋過近,導致5G基站覆蓋遠近於4G基站。下行覆蓋來看,5G在3.5G是可以和現在1.8G 4G基站覆蓋接近的,不過這依然需要看5G組網設計要求的邊緣覆蓋要求,訊號不是覆蓋了就可以的,使用效果如何才是關鍵。
5G裡有一種上下行解耦技術,可以讓4/5G混合組網,終端在距離基站比較近的時候使用5G基站接入,而在較遠的區域使用4G基站解決上行接入的問題。
不過由於5G的效能要求更高,這樣組網的話也要建設比原來4G更密集的基站,因為邊緣速率可能就達不到組網要求了。
5G中有三大應用場景,很多5G應用都是在室內場景,這是5G和2/3/4G不一樣的地方。在2/3/4G時代,運營商主要的任務是解決室外覆蓋問題,只在比較少的建築內部建設了室內分佈系統,但是由於5G 70%的應用都在室內,就必須建設海量的小基站來解決室內訊號的問題。
這些小基站的個頭小,功率也小,覆蓋區域也很小,滿足室內分佈就需要建設非常多的小基站,這個數量基本是無法得出一個具體值了,具體就得看5G具體的應用區域了。
總而言之,總體上來看,5G基站建設要比4G基站多,才能達到和4G覆蓋差不多的效果,不過具體多多少,這個很難有一個非常準確的演算法,還得具體問題具體分析。