5G毫米波挑起智慧建筑大梁( 二 )


小基站、光载射频、“一楼一策”
这些方法能解决毫米波室内覆盖难题
尽管毫米波的室内覆盖市场前景诱人 , 但应用毫米波实现地面5G网络覆盖却并不容易 。 无线电波有一个特性 , 就是频谱越高 , 绕射能力越差 , 毫米波是超级高频率的无线电波 , 覆盖半径相对较小 , 因此运营商需要建设非常密集的5G基站 , 付出高昂的成本 , 想要应用毫米波建设地面5G网络达到Sub-6GHz覆盖的效果 , 还有很长的路要走 。
周峰举例 , 华为上海研究所公开发表的论文表明 , 测量结果显示毫米波从室外宏站覆盖室内非常困难 , 只有在靠近基站的方向才有比较好的覆盖 , 纵深处几乎没有覆盖 。
“在过去的研究中我们看到 , 5G毫米波从室外覆盖室内非常困难 , 与3.5GHz频段信号相比 , 除去自由空间传播损耗的增量 , 在一些场景下毫米波的建筑物穿透损耗比低频段大6到16分贝 。 ”周峰说 。
2019年美国电信运营商Verizon在芝加哥和明尼阿波利斯两个城市开展了5G毫米波覆盖试验 , 发现其在室外场景的传输速率非常高 , 而一旦进入室内后 , 传输速率就显著下降 , 甚至比4G网络还要慢 。
周峰指出 , 从中国信息通信研究院以往测试中发现 , 利用室外宏基站实现毫米波室内覆盖在某些场景下非常困难 , 比如出于节能降耗考虑 , 许多建筑大量应用了金属镀膜保温玻璃 , 而这种玻璃对电磁波阻隔效应非常强 , 使毫米波从室外基站覆盖室内信号变得非常困难 , “这就要使用高频段和低频段的联合组网 , 在5G室内覆盖中针对不同的建筑构造做到‘一楼一策’ 。 ”
“在未来的5G架构中 , 室外和室内场景要分开 , 室内隔断很少的大型空间如会展中心场景 , 毫米波的覆盖是没有问题的 , 在这样的物理基础上可以构建出先进智能的智慧建筑信息系统 , 而且成本可以做比较清晰的估算 。 ”周峰说 。
美国高通公司在2019年做的实验中 , 室内网络覆盖基本放弃了在室外设立基站的思路 , 而是采用大量5G毫米波小基站 , 比如在1.5万平方米的航站楼 , 用10个5G毫米波的小基站就能实现高效网络覆盖 。
【5G毫米波挑起智慧建筑大梁】针对存在物理隔断的室内传播环境 , 又该如何解决呢?“除了从建筑设计角度充分考虑小基站部署方案外 , 光载射频也将扮演重要的角色 。 ”周峰表示 , 光载射频通信是一种光纤和微波相结合的技术,可利用光纤低损耗、超宽带以及抗电磁干扰等特性来传输无线信号,能够有效解决下一代超宽带无线接入中带宽和传输距离的需求 , 同时还能有效降低组网成本 。