日本将全面应用信号灯作5G基站?中国的路灯、电线杆纷纷表示:我也可以!

iot101君
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2019-07-05 18:28:19 来源: 物联网智库

如今,5G网络已经出现,它将带来的不只是比4G快很多的通信速度,还有很多想象不到的改变。迈入5G,基站又将迎来新一轮的发展,那么与以前的基站相比,5G基站又会有怎样的故事呢?

在中国,几乎走到哪里,你都能通电话、发信息、看网页,享受信息化时代带来的便捷。而这一切的实现很大一部分都归功于默默无闻的“英雄”——基站。

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在户外,我们时常能够看到一些尖尖的高铁架,旁边可能还会有一些印有移动标志的小房子,这就是基站的“庐山真面目”了。

那么,基站具体是怎么发挥作用的呢?你可以这么理解:在古代,全国各地存在大大小小的“驿站”,各地信使为这里带来新消息,但同时也带走一些讯息到下一处,由于驿站的存在,各地信息才能得以交汇。基站就是网络信号的“驿站”,它通过与移动通信交换中心和移动电话终端间进行信息传递,从而满足人们的通信需求。

自移动网络诞生起,基站就为我们的生活带来了重要改变。我们以前用2G网络只能打打电话,到了3G时代,网络能够开始加载图片,迈入4G,通过网络看电视也成为主流,而这一切,都有赖于基站这种通信基础设施的“默默奉献”。如今,5G网络已经出现,它将带来的不只是比4G快很多的通信速度,还有很多想象不到的改变。迈入5G,基站又将迎来新一轮的发展,那么与以前的基站相比,5G基站又会有怎样的故事呢?

5G基站建设

无论是1G、2G、3G、4G还是5G,它们都属于移动通信。移动通信一般由有线和无线两部分组成,由于有线传输主要依托光纤等介质,因此,只要介质性能达标,传输速率便能得到进一步提升,而依托空中传输的无线通信就成为限制网络速率的重要部分。

无线通信是利用电磁波进行通信,而电磁波的功能特性是由它的频率决定的。电波属于电磁波的一种,它是目前通信使用的主要手段,但它的频率资源非常有限。随着1G、2G、3G、4G的不断发展,我们所使用的电波频率越来越高。

5G网络的频率相比4G网络进一步得到提升,与之相随的是,频率越大的基站衰减就会越快。虽然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,铺设的基站数目仍然少不了。因此,5G基站的密度定然会比原来的更加密集。

截至目前,我国三大运营商都已经在5G基站建设上做出了自己的大体部署。据了解,中国联通的基站密度大概是原来的3到4倍,中国电信的基站密度也是过去的三倍以上,中国移动的基站密度甚至达到了过去的六倍左右。

那么,5G基站需求这么高,全部都得重新建设吗?不,4G基站仍大有用处。

4G基站仍有用处

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移动通信的网络,不只是由基站设备、天线等构成,还包括铁塔、传输光缆、电源设备、机房配套(空调)等。5G不能利用的是基站设备、天线等,但对于铁塔、光缆、电源、配套等4G原有资源,5G基站仍可以对其进行有效使用,所以4G网络建设的资源也并不是完全就浪费的。

4G升级5G需要换设备,而不是换基站。基站还是原来的基站,只不过设备不是原来的设备而已。一个基站的选择,需从性能、配套、兼容性及使用要求等各方面综合考虑,其中特别注意的是基站设备必须与移动交换中心相兼容或配套,这样才能取得较好的通信效果。

另外,不得不提的是,5G基站的建设与频段有很大关系,正因如此,美国在5G时代才会如此焦虑。

社会资源成5G基站建设的重要“帮手”

虽然4G基站升级后可以用于5G基站建设,但密度更高的5G基站仅仅依靠4G基站是远远不足的,而分布更广、渗透到生活方方面面的社会资源也有希望成为其重要“帮手”。

昨日,“宏颜获水”的李彦宏没能上百度热搜,而一则“日本信号灯做5G基站”的消息却悄然登榜。5G的需求如此之大,仅仅靠4G基站升级定然不够,如果想要在各个角落均能覆盖5G信号,5G基站的全面铺开也将成为必然。

那么,如何高效的利用现有设备,不做过多添加以节约资源和成本,成为技术人员亟需考虑的问题。由于5G基站的覆盖范围主要受到基站所处高度和建筑密度的影响,因此,很多市政公共项目吸引了5G基站建设人员的目光。

信号灯

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据外媒报道,日本政府计划将信号灯活用为新一代通信标准“5G”的基站,并在本月2日召开了首次相关部门会议。日本政府计划在2020年启动实际验证,最早或于2023年在日本国内全部铺开。

除了自用之外,日本政府还将确立标准规格,力争向海外出口。微博中有网友提出信号灯做5G基站并非日本首创,我国也曾提出过此类方法。不过我们需要认识到,此次日本是在国家层面上应用,这在全球确属首次。

当然,一种方法提出之后并不是一拍脑袋就立刻执行那么简单,利用信号灯做5G基站还要面临维护成本、造价和信号质量等诸多问题。但要相信人民的智慧是无穷的,在未来,我们终能将这些问题一一解决。

路灯

2017年,美国无线通信和互联网协会(CTIA)发布报告指出,城市路灯、电杆等将是5G小基站时代的重要基础设施。

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目前,包括中国、美国、日本、韩国等众多国家已经将5G基站上路灯这一想法变为现实。

去年6月,深圳市率先签发《多功能智能杆建设发展三年行动计划》,成为国内首个政府出台的顶层行动计划。7月出台的《深圳市新型智慧城市建设总体方案》更提出要求,加快多功能智能杆建设,形成共享共建、集约高效的城市物联感知体系建设模式,提升公共安全、城市管理、道路交通、生态环境等领域的智能感知水平。

2018年9月,由武汉供电公司与中国铁塔共同研究打造的智慧路灯亮相,被称为“小蛮腰路灯”,首批装了150多盏,杆上接入或预留新能源汽车充电、5G等多种功能入口。

集多功能于一体的智能灯杆是未来智慧城市不可或缺的关键基础设施,也必然将成5G基站重要的“合作伙伴”。

电线杆

去年4月,中国铁塔就已经与国家电网公司签署战略合作协议。据了解,国家电网公司拥有千万级规模的杆塔资源,相当一部分可满足通信设备挂载要求。也就是说,大部分全国范围内的电力塔都将能挂5G基站。

另外,中国铁塔研究表示:新建一座5G地面通信塔塔体及基础的平均造价是14.2万元,占地30平米,利用已有的电力塔杆体进行5G基站建设,平均每个5G基站可缩短建设周期约60天,节约大量土地资源,大幅减少刚材、混凝土消耗,一定程度降低重复建设成本,具有较高经济效益及社会效益。

不仅如此,包括街边指示牌等社会资源也已经开始尝试被用于5G基站建设,相信未来,将有更多社会资源将被合理利用,成为5G基站建设资源复用、共享共建的重要手段。

挑战与机遇并存

尽管通过社会资源部署5G基站可以节省资源,提高效率,但同时,5G基站仍面临许多问题,电源改造就是其中非常关键的一部分。

作为全国5G建设领先城市,自今年4月开始,上海铁塔几乎是在两个月内建成了3000多个5G基站,完成了超过三分之一的任务。速度如此之快源自充分的准备。2019年第一季度,上海铁塔便完成了关于存量站点天面、外电等资源的排摸。但基站建设的特点总是先易后难。在排摸中,上海铁塔发现三分之一以上的站点需要改造电源。

电源是5G基站建设中最常见的难题。5G的功耗是4G的3倍,在4G基站的基础上加载5G设备常常会遇到引入电力不够等问题。此前,浙江铁塔和华为合作,跑出了一套削峰填谷、闲充忙放的电源动力方案,可以不改市电、不动配电、不增机柜,单站节省2万-3万的投资。但这套方案更适用于潮汐站点,并不完全适用于上海。

众所周知,对于国内一二线城市而言,时时都是网络高峰,每个区人口密度都很大,网络没有明显的潮汐现象,因此“浙江模式”主要被应用于高铁站、校园、工业园区等小部分区域。在其他区域,电源不足的问题只能通过挖掘设备潜力和电力扩容来解决。

从铁塔的时间表来看,2019年第三季度将会是5G建设的一个攻坚闯关期,据了解,上海铁塔要在第三季度完成80%的5G基站建设任务,这意味着电力不足和站点扩容的问题都需要在第三季度得到基本解决。

相信电源改造不会是5G基站建设的最后一个难题,但再多的难题终会有解决之道。5G时代已经到来,它将带给我们的改变或许真的是意料之外的惊喜。

参考文章:

上海已建成3700座5G基站,通信综合电线杆成5G铺网主流

http://www.openpcba.com/web/contents/get?id=3431&tid=15

为什么说5G网络不能在4G基站的基础上升级?主要是这五个方面

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1608233571710564610&wfr=spider&for=pc

为什么5G基站要建的比4G基站密度大很多倍?看完就长见识了

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1623826286374476679&wfr=spider&for=pc

什么是基站?了解基站的作用

https://product.pconline.com.cn/itbk/sjtx/sjjs/1502/6092281_all.html

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