5G小基站Small Cell是什么？

傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)依靠高功率基站（節(jié)點(diǎn) B 或 NB）來(lái)覆蓋廣闊的區(qū)域，并為大量用戶提供服務(wù)。然而，5G 使用了更高的頻段，包括毫米波，這些頻段的信號(hào)很容易被障礙物阻擋。這可能會(huì)導(dǎo)致移動(dòng)用戶在室內(nèi)或處于障礙物后方時(shí)，5G 信號(hào)接收質(zhì)量很差甚至接收不到信號(hào)。

小基站正是為了解決這種信號(hào)被阻擋的問(wèn)題而設(shè)計(jì)的。

什么是 5G 小基站呢？

5G 小基站本質(zhì)上是低功率的微型基站，它們經(jīng)過(guò)精心規(guī)劃，部署在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)。這些小基站充當(dāng)在授權(quán)頻譜內(nèi)運(yùn)行的低功率無(wú)線接入點(diǎn)（AP），并由電信運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行管理。

它們體積小巧，便于安裝在室內(nèi)環(huán)境以及空間有限的區(qū)域。因此，它們能夠增強(qiáng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，并有效地填補(bǔ)覆蓋盲區(qū)。通過(guò)分布在整個(gè)服務(wù)區(qū)域內(nèi)，小基站確保了穩(wěn)定一致的信號(hào)質(zhì)量。

小基站從主基站（NB）接收 5G 信號(hào)，然后將其轉(zhuǎn)發(fā)給用戶。當(dāng)用戶移動(dòng)到障礙物后方時(shí)，其手機(jī)會(huì)自動(dòng)切換到最近的小基站，從而保持無(wú)縫連接。這就確保了用戶能夠獲得不間斷的 5G 網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

上面的圖片展示了一個(gè)典型的 5G 網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，其中既有小基站，也有主 5G 基站（或 5G 基站）。

小基站是如何擴(kuò)展的？

下圖是小基站擴(kuò)展的示意圖

其中：

BBU（基帶處理單元）

BBU是5G基站的核心處理單元，負(fù)責(zé)基帶信號(hào)的處理，包括信號(hào)的編碼、解碼、調(diào)制、解調(diào)等功能。它與核心網(wǎng)進(jìn)行連接，接收來(lái)自核心網(wǎng)的用戶數(shù)據(jù)和控制信令，同時(shí)將處理后的基帶信號(hào)發(fā)送給RHUB。

RHUB（集線器）

RHUB在這個(gè)架構(gòu)中起到匯聚和分發(fā)信號(hào)的作用。它接收來(lái)自BBU的基帶信號(hào)，并將其分發(fā)給各個(gè)5G小基站。HUB通常具有多個(gè)端口，可以連接多個(gè)5G小基站，實(shí)現(xiàn)多個(gè)小基站與BBU之間的信號(hào)傳輸。同時(shí)，RHUB也可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的處理，如信號(hào)放大、整形等，以保證信號(hào)的質(zhì)量。

5G小基站

5G小基站是直接與用戶設(shè)備進(jìn)行通信的無(wú)線接入設(shè)備，它接收來(lái)自RHUB的基帶信號(hào)，通過(guò)射頻單元將基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào)，并通過(guò)天線發(fā)送出去，為用戶設(shè)備提供無(wú)線覆蓋和數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。同時(shí)，5G小基站也接收用戶設(shè)備發(fā)送的射頻信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)后通過(guò)RHUB發(fā)送給BBU進(jìn)行處理。

整個(gè)連接原理是基于光纖或其他高速傳輸介質(zhì)實(shí)現(xiàn)的。BBU與RHUB之間通過(guò)光纖連接、RHUB與5G小基站之間通常通過(guò)網(wǎng)線連接，利用其高速傳輸能力和低損耗特性，保證基帶信號(hào)在傳輸過(guò)程中的質(zhì)量和速度。這種架構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)的靈活部署，通過(guò)RHUB可以方便地連接多個(gè)5G小基站，擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，提高網(wǎng)絡(luò)容量和性能。

5G 小基站的類型

下表概述了不同類型的 5G 小基站及其各自的特點(diǎn)，包括部署場(chǎng)景、支持的用戶容量、功率范圍以及覆蓋距離。

小基站的優(yōu)點(diǎn)

以下是使用小基站的主要優(yōu)點(diǎn)：

1、擴(kuò)大覆蓋范圍：小基站顯著擴(kuò)大了蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，尤其是在室內(nèi)區(qū)域，提高了那些信號(hào)通常較弱區(qū)域的信號(hào)強(qiáng)度。

2、提升網(wǎng)絡(luò)容量：通過(guò)分流宏基站的業(yè)務(wù)流量，小基站有助于大幅提升整體網(wǎng)絡(luò)容量。

3、在信號(hào)弱的區(qū)域提供服務(wù)：小基站能夠在蜂窩信號(hào)較弱或完全沒(méi)有信號(hào)的區(qū)域提供蜂窩服務(wù)。

4、在人口密集區(qū)域提供穩(wěn)定服務(wù)：小基站通過(guò)處理本地的流量需求，確保了在用戶密集區(qū)域的服務(wù)穩(wěn)定性。

5、成本效益高：一般來(lái)說(shuō)，小基站比傳統(tǒng)基站更便宜，這使得它們成為一種在經(jīng)濟(jì)上可行的方案，可用于擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍和提升網(wǎng)絡(luò)容量。

6、有效利用頻譜：小基站通過(guò)在一個(gè)地理區(qū)域內(nèi)重復(fù)使用相同的頻率，有效地利用了可用的頻譜資源。

7、功耗更低：與傳統(tǒng)基站相比，小基站的功耗更低，有助于構(gòu)建更節(jié)能的網(wǎng)絡(luò)。

8、分流業(yè)務(wù)流量并提高網(wǎng)絡(luò)效率：小基站分流了蜂窩網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)流量，從而提高了網(wǎng)絡(luò)的整體效率，并減輕了宏基站的擁堵情況。

9、部署更快、更簡(jiǎn)便：與大型基站相比，小基站部署速度更快，操作也更簡(jiǎn)便。

小站的缺點(diǎn)

雖然小基站有許多優(yōu)點(diǎn)，但它們也存在一些缺點(diǎn)：

1、覆蓋范圍較短：從本質(zhì)上講，小基站的覆蓋范圍比傳統(tǒng)基站要短。

2、會(huì)話處理能力有限：與宏基站相比，小基站能夠同時(shí)處理的語(yǔ)音 / 數(shù)據(jù)通話和互聯(lián)網(wǎng)瀏覽會(huì)話數(shù)量較少。

3、部署成本較高：在一個(gè)區(qū)域內(nèi)部署大量的小基站可能需要大量的預(yù)算。

4、比其他替代方案更昂貴：小基站可能比諸如中繼器和信號(hào)放大器等替代方案更昂貴。

5、技術(shù)挑戰(zhàn)：集成小基站可能會(huì)帶來(lái)一些挑戰(zhàn)，例如干擾管理、資源分配、回程需求以及多供應(yīng)商自組織網(wǎng)絡(luò)（SON）管理等問(wèn)題。

小基站的主要生產(chǎn)廠家

1、華為的Lampsite

2、中興的Qcell

3、愛(ài)立信的Dot

4、諾基亞的ASIR

5、中信科Pico6、京信的5G云小站

此外國(guó)內(nèi)還有銳捷網(wǎng)絡(luò)、新華三、佰才邦、亨鑫科技等企業(yè)也是小站的生產(chǎn)廠商。

結(jié)論

盡管存在上述挑戰(zhàn)，但由于小基站能夠以低功耗提升整體網(wǎng)絡(luò)容量，并帶來(lái)諸多其他優(yōu)勢(shì)，其在全球范圍內(nèi)的使用量仍大幅增加。