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2019年6月，工信部正式向國內(nèi)四大運營商頒發(fā)5G商用牌照，拉開了我國5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的帷幕。
如今四年已過，我國5G網(wǎng)絡(luò)部署成效顯著，基本完成了縣城以上地區(qū)室外5G連續(xù)覆蓋的任務(wù)，并持續(xù)向鄉(xiāng)鎮(zhèn)拓展。據(jù)工信部最新數(shù)據(jù)顯示，截止5月末，我國5G基站總數(shù)已超284萬站，占移動基站總數(shù)的25.3%。
接下來，5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋將進一步走深，其主要的任務(wù)也將逐漸從室外走向室內(nèi)。在加強5G室內(nèi)覆蓋方面，5G小基站具有“低成本、高性能”的優(yōu)勢，可以與5G宏基站形成協(xié)同互補的關(guān)系，因此可以說是實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋持續(xù)走向縱深的關(guān)鍵。
與此同時，隨著5G to B新需求日漸凸顯，有望進一步驅(qū)動5G小基站走上發(fā)展的“快車道”。
小基站登上5G大舞臺
眾所周知，目前實現(xiàn)室外5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的基站部署方式主要依托于宏基站，宏基站體型較大，發(fā)射功率較大，因此承載用戶數(shù)據(jù)量更多、覆蓋范圍更廣闊，通常一座基站的覆蓋面積就能達到幾十公里。
在過去的2G/3G/4G時代，宏基站一直作為移動通信的主力來使用。比如在4G時代，4G宏基站就可以承載70%以上的流量，為用戶帶來連續(xù)不斷的網(wǎng)絡(luò)體驗。
然而在5G時代，單靠5G宏基站實現(xiàn)全面、深度的網(wǎng)絡(luò)覆蓋已是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了，尤其是面對室內(nèi)移動流量需求的暴增。
根據(jù)GSA聯(lián)合華為發(fā)布的《室內(nèi)5G場景化白皮書》顯示，其中提到，自2020年開始，隨著運營商室內(nèi)外基站建設(shè)的加速，未來5G將有超過80%的流量發(fā)生在室內(nèi)。
而中國鐵塔則曾在一份公開演講資料中提到，5G時代85%的應(yīng)用會發(fā)生在室內(nèi)場景。且不論這兩組數(shù)據(jù)哪一個更加可信，至少可以預(yù)期的是，未來5G室內(nèi)覆蓋重要性在進一步提升。
所謂小基站，是相較宏基站而言的一種低功耗、低成本、小覆蓋的基站設(shè)備，主要用于流量熱點區(qū)域的覆蓋。
按照3GPP的規(guī)范定義，將5G基站的類型按照功率劃分為了三類，即廣域基站、中等覆蓋范圍基站和局域基站，其中廣域基站就是通常來說的宏基站，中等覆蓋范圍基站和局域基站包括了微基站、皮基站和飛基站，這些可以統(tǒng)稱為小基站。
我國在5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上，一直以來堅持的是“先宏站后小站，先室外后室內(nèi)”的原則，一方面取決于整體的5G部署節(jié)奏，另一方面則是利用小基站先天所帶有的對宏基站的補盲的特點。與前代移動通信技術(shù)相比，5G網(wǎng)絡(luò)采用了更高的通信頻段，具有更高的網(wǎng)絡(luò)通信容量和更大的帶寬，但此消彼長間也暴露出了5G的一些短板，比如穿透性差、覆蓋范圍小等。
而5G小基站雖然在發(fā)射功率、覆蓋面積、傳輸容量等方面，均與宏基站存在一定的差距，但卻可以憑借部署靈活、頻譜多樣、成本便宜、連續(xù)體驗等優(yōu)勢，發(fā)揮與5G宏基站相當(dāng)?shù)淖饔?，推?G網(wǎng)絡(luò)覆蓋從室外到室內(nèi)縱深發(fā)展。比如在體育館、商場、機場、火車站、地鐵、學(xué)校、辦公樓等人員密集的場所，通過部署5G小基站可以有效且低成本地實現(xiàn)室內(nèi)5G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，進而滿足這些場所內(nèi)用戶高密度連接、高頻次通信的用戶需求。
5G to B新要求加速小基站到來
當(dāng)然，5G面對的并不只有消費級群體，5G賦能萬物互聯(lián)的愿景和“二八共識”早已達成，其中揭示了5G用戶群體中除了手機用戶和消費級用戶之外，更多的則是大量的產(chǎn)業(yè)用戶的事實，而這些產(chǎn)業(yè)用戶可能是未來5G網(wǎng)絡(luò)運營商新的增長點。
比如中國工程院院士鄔賀銓曾在一次演講中提到，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)首先是工廠中的一些生產(chǎn)設(shè)備需要聯(lián)網(wǎng)，一些已建成的工廠光纖很難部署進去，就需要用到無線技術(shù)。而事實上，除了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之外，國民經(jīng)濟各行各業(yè)還有大量的生產(chǎn)經(jīng)營活動發(fā)生在室內(nèi)，也就是說，要想實現(xiàn)5G賦能千行萬業(yè)，如果室內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施覆蓋沒有做好，這一夢想就會變成無源之水、無本之木。
5G宏基站并不具備觸達室內(nèi)的覆蓋深度，尤其是面對室內(nèi)多樣化且復(fù)雜的環(huán)境，致使5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋進一步受限，在這種情況下，產(chǎn)業(yè)用戶對5G小基站的需求無疑會進一步增強。
一方面，5G小基站能夠靈活部署在室內(nèi)，提供室內(nèi)室外連續(xù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的能力，為產(chǎn)業(yè)用戶提供業(yè)務(wù)所需的不間斷網(wǎng)絡(luò)；另一方面，5G小基站所具有定制化、靈活部署的特征，還能滿足產(chǎn)業(yè)用戶按需部署以及其他碎片化需求。
舉個例子，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中工廠內(nèi)聯(lián)網(wǎng)的情景，廠房中需要連接的設(shè)備數(shù)量、傳感器數(shù)量基本固定，每一設(shè)備需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包大小、頻次均是根據(jù)業(yè)務(wù)需求有明確的標(biāo)準(zhǔn)，下行控制需求也相對明確固定，在這樣的情況下，對工廠內(nèi)進行5G室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)覆蓋就有了比較確定的業(yè)務(wù)模型，在業(yè)務(wù)模型基礎(chǔ)上可以精細(xì)化地規(guī)劃室內(nèi)覆蓋方案，此時就是一種以需求導(dǎo)向的網(wǎng)絡(luò)部署模式，需要更為靈活的部署方式實現(xiàn)。
另外，5G小基站除了能夠提供連接能力之外，還能夠為產(chǎn)業(yè)用戶提供其他方面的價值增益。通過5G小基站靈活的部署能力，可以構(gòu)建“連接+算力+多元化能力”的“云算網(wǎng)業(yè)”一體化新服務(wù)，在無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)基礎(chǔ)上拓展多樣化業(yè)務(wù)服務(wù)能力，進而為產(chǎn)業(yè)用戶提供端到端的個性化解決方案。
產(chǎn)業(yè)鏈競爭加劇，匯聚中游
隨著小基站的使用將與宏基站一樣頻繁，作用將與宏基站一樣突出，小基站必將會成為5G時代重要的殺手锏之一。與此同時，5G小基站市場新的競爭格局正在開啟。根據(jù)前瞻研究院的報告顯示，2022年到2025年，中國5G小基站建設(shè)規(guī)模將達到600萬站，年度建設(shè)量分別為60萬、150萬、200萬、190萬，對應(yīng)的市場進度分別是390億、975億、1300億和1235億。
從目前生態(tài)層面來看，5G小基站的產(chǎn)業(yè)鏈包括了上游元器件供應(yīng)商、中游設(shè)備商和集成商，以及下游的運營商。從發(fā)展的態(tài)勢來看，整個5G小基站的產(chǎn)業(yè)鏈呈現(xiàn)出“橄欖球式”的發(fā)展態(tài)勢，兩頭競爭相對較小，競爭壓力主要匯聚在中游，像華為、中興等處于上游從事小基站基帶芯片國產(chǎn)化研發(fā)的企業(yè)，以及下游負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)部署建設(shè)的運營商等，它們也都紛紛擠入到了中游設(shè)備層。
比如華為方面，華為在2018年巴展期間發(fā)布了5G LampSite小基站產(chǎn)品，支持四個“一體化”，包括Sub 3GHz+C-Band多頻一體化、5G NR+LTE多模一體化、網(wǎng)線+光纖多傳輸一體化以及eMBB+IoT+導(dǎo)航多業(yè)務(wù)一體化。LampSite適用于大型辦公樓宇、大型展館、交通樞紐等大中型室內(nèi)覆蓋場景或半開放型體育場館場景，通過多項技術(shù)突破創(chuàng)新，包含軟件定義頻段、四頻并發(fā)、虛擬4T4R等，LampSite可以大幅度提升室內(nèi)用戶的體驗。
除了華為之外，中興也有相關(guān)涉足相關(guān)產(chǎn)品，比如中興通訊發(fā)布的QCell系統(tǒng)，主要由三級核心設(shè)備組成（pico RRU/pBridge/BBU）。三級室分架構(gòu)支持CAT6a網(wǎng)線或光電復(fù)合纜一體化輕型線纜完成快速布放，支持pBridge多級級聯(lián)、小區(qū)分裂與合并，可快速響應(yīng)運營商室內(nèi)覆蓋頻段和制式交叉復(fù)雜組網(wǎng)，實現(xiàn)容量與覆蓋的快速調(diào)整和靈活擴容需求。
另外，運營商也在積極布局小基站的自研。今年2月份，中國電信研究院官方發(fā)布消息稱，中國電信研究院已成功研發(fā)5G擴展型小基站國產(chǎn)化pRRU，芯片和器件國產(chǎn)化率達到100%，實現(xiàn)了小基站產(chǎn)品國產(chǎn)化的首個里程碑，詳細(xì)信息可見文章《中國電信100%國產(chǎn)化、華為幾乎去美化，5G小基站還得看國內(nèi)》。
中國聯(lián)通研究院則在2022中國聯(lián)通合作伙伴大會精品網(wǎng)絡(luò)論壇上，發(fā)布了首款高國產(chǎn)化率毫米波室內(nèi)分布式微基站。該基站由中國聯(lián)通和紫金山實驗室、中航國際聯(lián)合研發(fā)，包括了BBU、Hub、pRRU3個部分，具備基帶控制器及射頻芯片自主可控、高低頻融合組網(wǎng)和獨立組網(wǎng)、靈活幀結(jié)構(gòu)以及綠色節(jié)能方案等8大特性。
目前，從事5G小基站設(shè)備研發(fā)的企業(yè)已達60多家。隨著我國5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)逐漸走向深水區(qū)，5G to B場景和室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)需求的激增，5G小基站必將迎來新一輪發(fā)展機會。多家企業(yè)之間構(gòu)成的強烈競爭，則有望推動國內(nèi)5G發(fā)展取得新的成就，尤其是在國產(chǎn)化和應(yīng)用創(chuàng)新層面，從當(dāng)前看來勢必會有較大的展望空間。
參考資料：
1.《5G殺手锏？小基站大規(guī)模集采在即，中小廠商能否突圍華為、中興？》，物聯(lián)網(wǎng)智庫
2.《信通院杜加懂：“宏站+小站”協(xié)同成5G to B必然選擇》，通信世界
