隨著小型蜂窩的到來,室內5G 得到了推動
5G 提供比以前的蜂窩標準更快的下載速度,但根據基站使用的頻率,該技術可能無法提供接近3G 和4G 網絡的覆蓋範圍。
5G 使用的頻率範圍之一是毫米波(mmWave),頻率為30 GHz 至300 GHz。基於毫米波的移動5G 的主要缺點是無線高頻段技術在室內效果不佳。這是因為毫米波信號難以穿透建築物牆壁和某些類型的玻璃,從而阻礙了室內5G 性能。
事實上,自從AT&T 和Verizon 在2019 年首次部署mmWave 5G 以來,用戶發現很難訪問高頻段5G 信號。雖然如果用戶在戶外並靠近5G 蜂窩塔,他們可以獲得超過1 Gbps 的快速移動5G 下載速度,但這對於辦公室或在家工作的人來說並不總是可行的。
小基站提升室內覆蓋
蜂窩小蜂窩是解決這一覆蓋問題的一種方法。這些無線接入點(AP) 在2009 年首次作為第三代合作夥伴計劃4G LTE 規範的一部分引入,可以增加蜂窩網絡的密度。
小型蜂窩是使用各種頻率運行的低功率蜂窩基站。根據它們的大小,小型蜂窩可以提供從40 英尺到幾公里的傳輸範圍。這些迷你基站通過以太網、光纖或無線連接返回主蜂窩網絡。
小型蜂窩可以部署在室內或室外。室內品種通常很小——大約有一個披薩盒那麼大。這些兆或千兆速度的小工具可以安裝在家庭和辦公室的天花板和牆壁上,以提高蜂窩網絡的射頻(RF) 信號強度。
5G 網絡越來越依賴室內小型基站。隨著越來越多的5G 小型基站部署在辦公室、家庭和公寓中,這種趨勢可能會持續下去。
室內5G 網絡空間的運營商發展
隨著美國移動網絡運營商(MNO) 部署低頻段和中頻段5G 蜂窩網絡,室內接入5G 無線技術變得越來越普遍。
美國的三大移動運營商——AT&T、T-Mobile 和Verizon——現在提供低、中、高頻段5G 網絡的混合,儘管這些運營商的5G 頻率還沒有完全覆蓋美國。
隨著宏網絡的不斷推出,一般的5G 接入——室內和室外——比幾年前要好。此外,隨著蜂窩5G 網絡的擴展,主要運營商正在部署小型基站以擴大和加強覆蓋範圍。
Verizon
2021 年 1 月,美国最大的移动网络运营商 Verizon 宣布将从共享通信基础设施提供商 Crown Castle 租用 15,000 个小型基站,以支持其到 2025 年的全国 5G 部署。一旦投入运营,每台 5G 无线电的租期将持续 10 年。这笔交易补充了 Verizon 自己建立的数千个 5G 小型蜂窝基站。
该运营商正在推出新的 C 频段中频段 5G 频谱,以扩展其 5G 超宽带服务,到 2022 年底覆盖美国 1.75 亿潜在客户。Verizon 表示将在之后部署与 C 频段频谱兼容的小型基站最初的扩张。
T-Mobile
U-美国第二大移动运营商 T-Mobile 也与 Crown Castle 签署了一项协议,将在 2027 年之前部署 35,000 个小型基站。这些单元的租期为 12 年。在 2022 年 1 月的一次会议上,Crown Castle 首席财务官 Daniel Schlanger 表示,T-Mobile 协议是“我们历史上最大的小型蜂窝订单”。
Verizon 和 T-Mobile 正在就哪家运营商将在美国提供最快和最密集的 5G 覆盖范围展开竞争。小型蜂窝将成为 2022 年及以后推动的重要组成部分。
AT&T
排名第三的移动网络运营商 AT&T 表示,它正在努力缩短获取站点所需的时间并获得部署小型基站的许可。 2022 年 2 月,AT&T 表示正在美国多个城市进行现场测试和部署商用爱立信 Street Radio 4402 小型基站。
移动网络运营商可能需要 12 到 18 个月的时间才能添加新的微型 5G 站点。任何可以在更短的时间内部署的基础设施都是运营商的优势。然而,AT&T 并未透露计划部署多少个室内或室外小型基站。
小基站如何助力 5G 室内覆盖?
尽管主要移动网络运营商制定了雄心勃勃的计划,但大多数 5G 小型基站将由私营企业部署。 IDTechEX 预测,到 2031 年,全球将分布 4500 万个 5G 小型基站。
其中一些小型基站将由希望为企业创建自己的私有 5G 网络的公司安装。通过将私有 5G 核心与小型蜂窝网络相结合,企业可以在本地实施安全、可靠、低延迟和高速的私有网络。
尽管私有 5G 大肆宣传,但支持这些专有企业网络的技术才刚刚开始可用。私有 5G 部署要到 2025 年或 2026 年才会成为主流。
与此同时,企业将继续安装室内小型基站,尽管微型无线电连接到移动网络运营商的公共网络。
增加 5G 网络致密化将大大改善室内覆盖。如前所述,室内环境对高频段毫米波 5G 无线电并不是特别友好。墙壁可以完全阻挡高频信号,但即使是中频 5G 射频也会被办公室隔断和家具削弱。
要求员工通过蜂窝网络访问高速(1 Gbps 以上)数据下载的企业将需要多个 mmWave 小型蜂窝,以确保可靠、不间断的室内数据覆盖。
部署的大多数 5G 小型基站可能会使用中频段或低频段频率。这些带宽并不完全依赖兼容的室内微型无线电来提供覆盖,但依赖室内稳定 5G 信号的企业应该考虑安装中频 5G 小型蜂窝基站。
分布式天线系统
许多企业使用分布式天线系统 (DAS) 在整个建筑物中传输来自中央源的蜂窝信号。小型蜂窝网络可以补充这些系统以改善室内移动覆盖。
DAS 供应商,如康普和康宁,与主要运营商合作,在酒店、医院、大型办公楼和体育场安装室内天线系统。然而,据蜂窝信号增强提供商 Waveform 称,部署 DAS 比在建筑物中安装一个或多个小型蜂窝更昂贵,成本取决于支持的频率和设备。
Wi-Fi 6
许多较小的企业可以使用Wi-Fi为员工提供室内移动覆盖,特别是因为现在大多数可用的手机都支持Wi-Fi通话。现代Wi-Fi 6-802.11ax接入点提高了吞吐量并减少了公共网络带宽的拥塞。与以前的Wi-Fi标准相比,Wi-Fi 6与5G的互操作性更好,在使用这两种技术时实现了更异构的网络。
室内5G领域的主要参与者
5G小型蜂窝市场中的知名厂商包括(按字母顺序排列):
- AirSpan
- 思科系统
- CommScope
- 爱立信
- NEC公司
- 诺基亚
- 三星
2019年,中国供应商华为和中兴通讯被列入黑名单,导致包括小型蜂窝在内的全球无线接入网络市场出现分裂。在美国和欧洲部分地区,中国供应商被禁止销售电信基础设施。在世界其他地区,华为是最大的电信供应商。