去年以來(lái)，全球 5G 規(guī)模商用步伐加快，預(yù)計(jì) 2020 年即將發(fā)布的 3GPP 5G R16 標(biāo)準(zhǔn)將支持和催生更多 5G 行業(yè)應(yīng)用。

3月5日，我國(guó)首個(gè)5G微基站射頻芯片YD9601研發(fā)流片成功，進(jìn)入封裝測(cè)試階段。領(lǐng)銜這項(xiàng)開(kāi)發(fā)的***、美國(guó)麻省理工學(xué)院博士王俊峰介紹說(shuō)，5G基站分為宏基站和微基站兩種，宏基站主要用于室外覆蓋，微基站發(fā)射功率較小，主要用于室內(nèi)場(chǎng)景。由于5G在行業(yè)場(chǎng)景中對(duì)帶寬的要求沒(méi)有運(yùn)營(yíng)商場(chǎng)景高，所以將更多地通過(guò)微站進(jìn)行部署。

從2G到4G，運(yùn)營(yíng)商只需要建設(shè)一個(gè)高高的鐵塔，搭載一個(gè)宏基站，就能滿(mǎn)足方圓數(shù)平方公里內(nèi)的通信需求。到了5G時(shí)代，為何在宏基站地之外還要建設(shè)微基站？微基站的發(fā)展，將對(duì)人們的無(wú)線(xiàn)通信、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸和我國(guó)的通信產(chǎn)業(yè)帶來(lái)哪些改變？科技日?qǐng)?bào)記者為此走訪(fǎng)了相關(guān)高校和企業(yè)，聽(tīng)聽(tīng)專(zhuān)家怎么說(shuō)。

微基站

5G為何需要建設(shè)微基站

5G時(shí)代，為何在宏基站之外還要建設(shè)微基站？理論上講，要提升無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)的容量，主要有三種方式：增加單位面積中蜂窩基站數(shù)量、增加頻譜和提升空口效率。我們不妨拿身邊的路由器作個(gè)對(duì)比。

網(wǎng)線(xiàn)接到家中，需要一個(gè)路由器發(fā)射/接收信號(hào)。早在數(shù)年前，雙頻路由器就已普及，其說(shuō)明書(shū)都會(huì)提示：2.4G Hz頻段傳輸速率一般但穿透能力較強(qiáng)，5G Hz頻段傳輸速率較高但穿透能力較差。所以，家庭路由器是2個(gè)頻段同時(shí)打開(kāi)，讓我們自由選擇。而5G網(wǎng)絡(luò)蜂窩基站的數(shù)量將會(huì)比WiFi還密，并且不得不用更高頻率的頻譜以增加容量，所以需要部署更多的5G微基站。

如果我們把路由器看作基站，那么信號(hào)的好壞與頻段有直接的關(guān)系。

翻開(kāi)人類(lèi)無(wú)線(xiàn)通信發(fā)展史，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)頻率越來(lái)越高。以我國(guó)為例，2G的工作頻段主要是900MHz和1.8G Hz，3G和4G工作頻段主要為1.9G Hz、2.1 G Hz和2.6 G Hz，在即將到來(lái)的5G時(shí)代，將主要集中在兩個(gè)頻段：3.3-3.6GHz、4.8-5GHz頻段。

這是因?yàn)槿藗儗?duì)無(wú)線(xiàn)通信提出的要求也越來(lái)越高，“過(guò)去的無(wú)線(xiàn)通信是語(yǔ)音網(wǎng)，現(xiàn)在則是數(shù)據(jù)網(wǎng)，頻率越高所能提供的帶寬也就越大，就好比4車(chē)道的高速公路比2車(chē)道跑的車(chē)多，而且速度還快。”東南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院教授張川說(shuō)。

在3G時(shí)代，CDMA的信道帶寬是1.25Mhz，WCDMA的信道帶寬是5Mhz；4G時(shí)代，LTE支持的信道帶寬最大是20Mhz；5G時(shí)代，在6Ghz以下，信道帶寬最大是100Mhz，在毫米波信道帶寬可達(dá)400Mhz。

但是，頻率過(guò)高也會(huì)帶來(lái)新問(wèn)題。“無(wú)線(xiàn)頻率越高，穿透性就越差，同等面積必須建設(shè)更多的基站來(lái)完成覆蓋，組網(wǎng)成本就比較高。”中科智達(dá)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)有限公司董事長(zhǎng)許欣介紹說(shuō)。

張川說(shuō)，運(yùn)營(yíng)商會(huì)根據(jù)需求在人流密集、信號(hào)較差的地方建設(shè)微基站。可以預(yù)見(jiàn)，在5G時(shí)代，宏基站與微基站的建設(shè)將齊頭并進(jìn)。

微基站的構(gòu)架

微基站也是一個(gè)大家庭

在2G-4G時(shí)代，運(yùn)營(yíng)商會(huì)根據(jù)用戶(hù)反饋，對(duì)信號(hào)不好的地方進(jìn)行補(bǔ)盲，但是補(bǔ)盲的方式一般是增設(shè)天線(xiàn)。而在5G時(shí)代，簡(jiǎn)單地增設(shè)天線(xiàn)已無(wú)法滿(mǎn)足用戶(hù)需求。因此，根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景，派生出不同的微基站。