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5G离不开小基站

5G网络比我们的预期来得更快。2019年作为5G商用元年,不仅带来手机通信时代的变革,更会推动人类社会与生活全方位的发展进步。我国目前已经确定了5G频谱,5G商用技术研发试验第三阶段测试也已完成,此外各大终端厂商也在陆续推出首批5G预商用终端,2020年将启动大规模的商用网络建设。

中国于2018年12月3日发布了5G试验频率使用许可,以推进5G网络的商业进程。中国颁布的5G试验频率主要有2.6GHz、3.5GHz、4.9GHz 3个频段。其中4.9GHz频段较高主要作为容量吸收站点补盲,但产业链不够成熟;2.6GHz频率分配给中国移动,与移动现有的3G频率相近,室外可与4G同站覆盖;由于频率较高,3.5GHz频段5G室外覆盖范围小于传统3G/4G网络,需要通过大规模部署小基站,采取“宏小结合”的方式实现室外覆盖。另外,传统DAS系统支持的最高频段为2.7GHz左右,因此3.5GHz频段的5G室内覆盖主要依靠有源室分系统(即毫瓦级分布式小基站,下文统称为有源室分系统),3.5GHz频段5G网络室内覆盖与传统2G/3G/4G网络相比发生了重大变化。

由此可见,小基站在5G网络中将改变以往的“补充”地位,在5G异构网络中起到越来越重要的作用。


没有小基站,5G就活不了?
 
“小基站”是相较“宏基站”而言的,由于5G采用的频段较高,分布在2515MHz~4900MHz之间,而频率越高、波长越短、衍射能力越弱,因此在遇到有障碍物的地方,其辐射范围会变得很小,只能靠提高功率来扩大辐射范围了,因此一方面辐射功率强度受到国家法规的限制,也就是说穿透能力有限,另一方面衍射能力太弱,遇到障碍物不太会拐弯的5G会有许多死角。

同时在基建相当成熟的城市里,似乎很难为5G宏基站腾出地儿来,如果选址勉强,那既消耗了成本又达不到预期的成果(减少死角),得不偿失。

于是“小基站”应运而生,来填补“宏基站”的空隙,或起到“中继”的作用,形成一张全面覆盖的整网。小基站是5G的脉络组成部分,没有了它,5G商用普及也就是纸上谈兵,真不一定活不了,但一定活不好。

我们所说的小基站是一类基站,它可以分为微基站(MicroCell)、皮基站(PicoCell)和飞基站(FemtoCell)等。


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按照基站的布置原理,一般一个宏基站需要配合多少个微基站,一个微基站需要配合多少个皮基站,一个皮基站需要配合多少个飞基站是根据空间布局来布置的,并无强制规定。但是该布置可以参考各个基站的辐射范围来定:
 
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目前已有多个省市一经推出政策,将5G通信的基建纳入市政、房建等规划中去,例如,贵州省人民政府办公厅印发的《贵州省推进5G通信网络建设实施方案》,推进实现建筑物与通信基础设施“同步规划、同步设计、同步施工、同步验收”,将通信基础设施规划设计纳入到相关工程建筑行业的强制标准中去。通过这样的方式,为未来5G基站的布置打下基础,不仅可解决选址难的问题,还可以节约改造成本。

小基站辐射大不大?
 
基站的辐射大小取决于两大因素,一是频率,二是功率。

在频率方面,5G通讯的频率分布在2515MHz~4900MHz之间,属于非电离辐射(频率在 3×1015 Hz 以上的为电磁辐射),对人身体有影响,但不会太大。另外美国人民的5G通信频率在28GHz左右,远远大于国内频率,因此辐射距离会更近,基站需求更密集。同时5G WiFi的频率为5GHz左右,也高于5G移动通信。


国内5G移动通信频率 < 5G WiFi频率 < 美国5G移动通信频率


在功率方面,我国生态环境部发布的国家环境保护标准《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》是全球最严格的,比国际标准要求高11.25倍到26.25倍,比欧洲大部分国家高5倍。

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目前并没有资料证明射频辐射对人体有明确的危害,同时也不能排除有危害的可能性,但是在控制范围内,危害程度也相对可控。