5g基站包括什么

2024-05-19 13:30

1. 5g基站包括什么

5G基站包括基带设备、射频设备、一体化gNB设备以及其他形态的设备。
5G基站是5G网络的核心设备,提供无线覆盖,实现有线通信网络与无线终端之间的无线信号传输。基站的架构、形态直接影响5G网络如何部署。在技术标准中,5G的频段远高于2G、3G和4G网络,5G网络现阶段主要工作在3000-5000MHz频段。由于频率越高,信号传播过程中的衰减也越大,所以5G网络的基站密度将更高。
基站能耗以电为主,相比4G网络,5G不仅功耗提升了三倍以上,并且由于覆盖范围的衰减,5G基站的需求数量又是成倍增加,因此,对于运营商而言5G基站的高功耗甚至成为了主要制约5G建网的首要原因。
目前,5G基站主要能耗集中在基站、传输、电源和机房空调四部分,而其中基站的电费支出占整体网络能耗的80%以上。基站能耗中,负责处理信号编解码的基带单元(BBU)的功耗相对较小,而射频单元(RRU/AAU)是功耗的主要来源。
经测算,以当前平均1.3元/度的转供电价计算,一个4G基站每年的电费是20280元,一个5G基站每年的电费将高达54600元。
当前,移动通信基站机房均为全封闭机房,机房内的电源设备、发射设备、传输设备等都是较大的发热体。要保持机房一定的工作环境温度(基站环境标准GB50174-93规定长年基站温度18°C-28°C),主要靠空调来实现,为保障设备在恒温下运行,不因为温度过高而宕机,制冷系统就要不间断地为基站降温,也是导致运营成本居高不下的重要原因之一。

5g基站包括什么

2. 什么是5G基站?

5G是指第五代移动电话行动通信标准,也称第五代移动通信技术5G是4G之后的延伸,其峰值理论传输速度可达每秒数十Gb,比4G网络的传输速度快数百倍,一部超高画质电影可在1秒之内下载完成。5G的关键技术包括MassiveMIMO、SDN/NFV、全频谱接入、网络切片、边缘计算等,最终应用在大数据、物联网、车联网等领域。        

5G基站的初步认识5G基站有:宏基站、微基站、皮基站、飞基站。5G通信属于毫米波通信,它的传输效率是4G的百倍,但基站需要扩容增加20倍以上。5G时代,为了实现数据低延时的高速传输,微基站和皮基站会越来越多,几乎随处可见。      

5G室外AAU部分可以离机房的主设备2-10KM远,以光缆传输为主。 

5G基站室外部分相比于4G基站的射频和天线部分是分开的,5G基站则将天线(AU)和射频(RRU)合二为一,成为全新的单元AAU(有源天线单元),总体积大约可下降2/3,站点部署大大简化,有利于工人安装。同时馈线复杂度降低,数据损耗减少,基站整体网络性能提升。   

平常见到的收音机天线都是无源天线,它只是包含金属棒,电容器和电感器等无源器件。当在这些金属体之后,加上晶体管等器件组成的功率放大器,这就形成了有源天线。有源天线是目前高灵敏度天线的主流设计。超大规模天线中,很多个天线会被放置成为天线阵列。这时候其中的单个天线被称为“阵子”。

“有源功放”和“无源阵子”,指的就是Massive MIMO中的有源天线。有源天线的发展意味着天线将实现智能化、小型化、定制化。Massive MIMO的波束赋形和我们通常理解的波束赋形是不一样的。它并不是波束直线指向用户终端,而是可以从多个不同方向指向终端。信号预处理算法可以为波束安排最佳路由,它也可以在精确协调下将数据流经由障碍物反射路径发送到指定用户。        

AAU的结构特点:(1)1+1极简天面,降低馈线损耗,减少设备数量,实现快速部署1P(Passive,无源)多端口天面收编现网Sub 3G存量天面,1A(Active,有源)5G 3D MIMO独立天面。(2)多频合一模块,支持多频段部署,满足站点复杂要求通过1.8G+2.1G双频4T4R等多频模块以1当2,精简塔上射频模块,支撑1+1极简天面收编;        

在有源天线上,通过垂直扇区劈裂将一个扇区劈裂成可覆盖两个区域的两个扇区,且劈裂后的两个扇区所对应的小区具有相同的频点。

在单列(或多列)有源天线内部,通过波束赋形网络对接收信号进行处理,得到两个倾角不同的上行波束,达到4路接收分集。

5G基站核心部分从下图可以看出,4G基站有BBU、RRU和天线几个模块,每个基站都有一套BBU,并通过BBU直接连接到核心网。而到了5G时代,原先的RRU和天线合并成了AAU,而BBU则拆分成了DU和CU,每个站都有一套DU,然后多个站点公用一个CU进行集中式管理。   

CU、DU切分带来的好处:下图是4个4G基站间的信息交互图,基站数量多了之后,每个基站都要独立和周围的基站建立连接交换信息。如果基站数量更多了的话,连接数将呈指数级增长,这种情况会导致4G基站间出现相互干扰难以协同。       


而5G则不同,有了CU这个全知全能的中心节点存在,所有基站的信息一目了然,统筹管理全局资源也就更容易一些。      

CU、DU切分可以之后的优势:
1、实现基带资源的共享;由于各个基站的忙闲时候不一样,传统的做法是给每个站都配置为最大容量,而这个最大容量在大多数时候是达不到的,使用DU集中部署,并由CU统一调度,就能节省一半的基带资源。
2、有利于实现无线接入的切片和云化;网络切片作为5G的目标,能更好地适配eMBB(增强移动宽带),mMTC(海量连接的物联网业务)和uRLLC(超高可靠性与超低时延业务)这三大场景对网络能力的不同要求,而切片实现的基础是虚拟化。      

但在现阶段,对于5G的实时处理部分,通用服务器的效率还太低,无法满足业务需求,因此还需要采用专用硬件,而专用硬件又难以实现虚拟化。这样一来,就只好把需要用专用硬件的部分剥离出来成为AAU和CU,剩下非实时部分组成CU,运行在通用服务器上,再经过虚拟化技术,就可以支持网络切片和云化了。因此,CU加上边缘计算及部分核心网用户面功能的下沉,就被称为“接入云引擎”。        

3、满足5G复杂组网情况下的站点协同问题;5G使用的是高频毫米波,它的频段高,覆盖范围小,站点数量将会非常多,会和低频站点形成一个高低频交叠的复杂网络。要在这样的网络中获取更大的性能增益,就必须有一个强大的中心节点来进行话务聚合和干扰管理协同,这样的中心节点就是CU。CU、DU切分可以之后的缺点:
1、时延增加,网元的增加会带来相应的处理时延,再加上增加的的传输接口带来的时延,增加的虽然不算太多,但也足以对超低时延业务带来很大的影响。
2、网络复杂度提高。5G不同业务对实时性要求不同,eMBB(增强移动宽带)对时延不是特别敏感,看高清视频只要流畅不卡顿,延迟多几个毫秒是完全感受不到的;mMTC(海量连接的物联网业务)对时延的要求就更宽松了,智能水表上报读数,有个好几秒的延迟都可以接受;而uRLLC(超高可靠性与超低时延业务)就不同了,对于关键业务,如自动驾驶,可能就是“延迟一毫秒,亲人两行泪”。
所以说,CU和DU虽然可以在逻辑上分离,但物理上是不是要分开部署,还要看具体业务的需求才行。对于5G的终极网络,CU和DU必然是合设与分离这两种架构共存的。
5G初期只会进行CU和DU的逻辑划分,实际还都是运行在同一个基站上的,在5G和4G共站址的情况下,只需要对原先机房内部的传输,电源,电池,空调等配套设备升级之后,再把5G基站(CU和DU一体)放进去就可以快速开通5G了,而搞CU和DU分离,还需要专门为CU去建设新的数据中心,成本太大。后续随着5G的发展和新业务的拓展,才会逐步进行CU和DU的物理分离

3. 5g网络为什么要建立那么多的基站?

网络方便了人们的生活,如今我买东西可以不用出门,点餐吃饭可以不用出门,甚至工作都不用去公司了。之所以产生了这么大的变化,就是因为现在的网络技术很发达,以前用2G网络是只能打打电话,3G网络能够加载个图片,4G网络能够看电视,现在5G网络已经出现,不是网络的频率速度都比4G的快的很多,建设基站的时候就要在原来的4G上做很大的改动,大家知道5G网络的基站是多少公里建一个吗?

首先5G网络的频率要比4G网络快得很多,但是频率越大的基站,它的衰减就会越快,为此基站的密度就要比原来的密。目前为止三大运营商都已经做出了自己的大体部署,联通家的基站密度大概是原来的3到4倍,移动家的达到了六倍左右,电信家的也是三倍以上,虽然说现在的信号天线已经取得了巨大的进步,不过基于频率衰退强度大这种情况,铺设的基站数目少不下来。

具体的安装密度没有定性,这里姑且按照3G的标准来预估一下,目前5G基站主要在城市地区铺设,城市地区网络需求更大,大概0.5公里一个,郊区大概是1.5公里一个,有的在农村地区,基站密度大概是五公里左右。
一个在一线大城市的话大概200米左右就要安装一个,可见5G基站的铺设工程还是很庞大的,难度非常大,所以要想大概用得到5G网络的话,还需要再等等。

5g网络为什么要建立那么多的基站?

4. 移动全力建设5G网络,一起来看看5G基站是怎么建设的吧?


5. 在5G时代,之前建造的4G基站还有什么作用?

5G时代多制式融合是一个很关键的技术。比如NSA组网,用4G网络做锚点走信令,5G网络走业务。再比如还有用4G,5G走信令,wifi走数据。当然这一切的前提是,虚拟化和业务切片。

就现在的经济形势。如果没有新业务爆发,恐怕5G手机普及会很慢。毕竟就算是设备商的预估,也不过是预计5G终端的大规模商用是2022年,参考4G网络时代2G手机的退网速度,恐怕在2025年之前4G手机比例还不可忽略,甚至由于新业务发展满,大部分还是4G手机。

5G的优势在物联,并不在手机。手机并不需要那么大带宽和低时延。哪怕是VR,AR,也不是依赖于手机的。但物联上,中期来看,是去替代wifi和局域网的。这个只能局部替代,逐渐渗透。速度并不会很快。

更因为中国的光纤铺设实在是够猛,村通工程打下了太好的基础。因此在中国,5G和4G估计会长期并存。

在5G时代,之前建造的4G基站还有什么作用?

6. 中国首个5G基站开通有何意义?

6月24日在广州大学城的实地勘察发现,中国首个5G基站已经开通。据多方了解,该基站应为迎接即将开幕的2017世界移动大会,广东移动联合设备厂商在广州大学城开展5G外场测试而开通。第一个5G基站的开通,标志着5G进程又迈出关键一步。

据悉,中国的5G发展已走在了世界前列。尽管5G国际标准还未完全冻结,国内主要设备厂商的5G基站等产品已经研发成功,5G产业布局也已提前展开。


虽然很多电信运营商和设备商都宣称掌握了5G技术,但是真正何时才能够大规模商用目前并没有准确的时间。今年年初,国际电信联盟(ITU)发布了最新的5G标准草案,最终方案预计将在11月敲定并获得通过。
根据这份草案,单个5G基站至少必须具备20Gbps下行链路的处理能力,而据了解,目前LTE基站只支持1Gbps的下行链路。此外,未来的5G标准还要求每平方公里必须支持100万台连接设备,运营商则必须至少有100MHz的空闲频谱,在可行的情况下还可以扩大到1Ghz。

了解到,按照中国移动的5G时间表,2017年、2018年将分别启动外场试验,并开展面向商用化规模试验,预计2020年完成5G规模商用,广州是中国移动全国首批5G试验网城市之一。
而此次广东移动规划的是,,将在广州大学城体育场、图书馆、食堂、实验楼、教学楼等七个地点部署测试站点。属于国内首次在外场中测试。

7. 在5G时代,之前建造的4G基站会用来干什么?

 一个正常的通信基站包括电源,传输设备无线设备(也就是你口中说到的基站)以及天馈系统(我们经常看到的天线)。你口中的4g基站也就是4g无线主设备其实在机房里只占用一个DVD机大小的位置,考虑到天线也是跟其他设备共用的,所以4g设备实际独占的空间就一小块,机房里所有其他设备都会跟别的设备共用(例如跟2g3g设备共用),所以基站永远不会成为废铁的。现在的很多机房都是2g时代建起来在用的。


4G大规模开始建设是2013年,到现在5年了,想想你家2013年的手机现在在哪里,网络资产的情况比它们好多了。4G/5G会长期并存。而且,5G有多种部署选项,其中各种Non Stand Alone方案里,5G和4G都是在一起的,5G基站自己没法玩。


基站除了包括无线设备,还包括传输设备来把它们连接到机房,还有空调给它们吹风,还有电池防备着停电,这些5G都可以继续用。还有当年为这个站架设的光缆,虽然财务上在折旧,但实际上价值是增加的,因为现在找人拉光缆比当年贵。还有更关键的,地皮和房子远远比这些会折旧的设备保值。


5G时代,4G网络硬件要比4G时代的3G网络硬件耐用多了。5G时代多制式融合是一个很关键的技术。比如NSA组网,用4G网络做锚点走信令,5G网络走业务。
比如还有用4G,5G走信令,wifi走数据。当然这一切的前提是,虚拟化和业务切片。如果业务有必要,2G走信令,5G走业务也是可以的(当然,我想不到这种模式有啥好处,能支持这种技术的手机天然支持4G,运营商没理由不重耕2G频段用于4G)。

在5G时代,之前建造的4G基站会用来干什么?

8. 为什么说基站系统是5G网络中最关键的基础设施?

运营商正在中国数十座城市的试点区域布置基站,以北京为例,从长安街沿线,向西金融街(7.520, 0.03, 0.40%)一带,都有了5G网络的覆盖。但上述中国移动集团人士对经济观察报表示,虽然这些基站完成布置,但部分时间段并没上电,那些高塔上的白盒子,仅仅是杵在那里。
基站系统是5G网络中最关键的基础设施,也是运营商网络建设中资产最重的部分,被业内称为“运营商的命根子”。

基站系统传统的采购模式是,运营商通过前期的设计、选址、勘查后,向主设备商(中国市场参与者主要有华为、中兴、爱立信、诺基亚)以招标方式采购基站,前后采购多轮,是个长期过程。对于以租代买的基站,产权并不属于运营商,运营商缴纳设备租金即可。

中国移动(00941)5G一期工程,——年内在全国建设超5万个5G基站——已进入采购协议流程,集团本来计划采用以租代买的形式,以求节约5G投资,但是在国家层面的鼓励下,还是决定按照商品采购这5万基站。
记者就此向中国移动集团公关部求证,截至发稿尚未回应。获得工信部颁发的5G商用牌照后,运营商开启5G工程,中国移动,这家市值万亿级、营收千亿级的通信巨头,4G时代拥有着全球第一的基站规模,相比全国271万个4G基站的数量,5G初期这5万个5G基站并不算大工程,而且仅限今年。

刚刚公布的中国移动中期业绩,已经显示出其经营压力,以及尚未开启的5G市场,中国移动准备用以租代买的形式采购,并向主设备商洽谈相关事宜,最终双方在租赁模式上达成了共识。