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技巧和趋势:小基站 5G 系统 设计中心

小基站的作用随着“G”的增加而增加。获取有关最新小基站环境趋势的有用见解以及有关如何克服 5G 的一些预期 RF 挑战的实际建议。

2019 年小基站市场更新

小基站部署已转向大规模密集化,提高跨多个位置和地址的运营商网络的容量,从而增加消费者和企业移动宽带需求。有效满足所有 5G 用例所需的小基站部署数目庞大,因此 5G 使密集化挑战变得更加严峻。

在小基站技术论坛市场更新中,78 家全球移动运营商被要求列出其密集化的所有原因。最重要的因素与容量和成本增加有关。

40% 的运营商认为首要原因是用来支持增强质量体验的密集容量,因为这会影响流失率降低和客户满意度。

38% 的运营商表示,投资小基站的原因是能够降低总容量成本。

移动网络运营商 (MNO) 希望支持更高级别的数据使用和客户对高质量体验不断增长的期望。他们必须在服务于多个市场的同时实现盈利。小基站密集化有助于实现此目标,同时将拥有成本保持在可控水平。

根据预测,到 2025 年,小基站部署和升级将达到 1025 万无线电,其中 840 万为非住宅部署。企业部署位居首位,达 550 万台,其次是城市部署。(参见图 1)

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图 1.(数据来源:小基站技术论坛)

2017 年至 2019 年同比增长 40%,归因于中国市场的容量密集化。在 2020 年及以后,由于企业用例(如制造自动化、物联网、航运港等)数量众多,市场将保持 20% 的稳定增长率。虽然北美的小基站密集化一直很缓慢,但市民频段无线电服务 (CBRS 3.5 GHz) 的部署未来将有望增加。

大多数非住宅室内小基站在支持私营企业活动的企业环境中是面向公众的。室外小基站将为城市、郊区或农村环境中的 MNO 公共网络提供服务。其中大多数室内小基站由 2.4 GHz 及更低频率驱动,而中国市场推动室外小基站的增长。在 5G 时代,小基站市场增长将在很大程度上与工业和物联网服务有关。

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图 2.(数据来源:小基站技术论坛)

适用于 5G 网络的小基站

小基站的目的是通过增强网络容量并扩大覆盖范围,来减轻宏蜂窝的负载。小基站仅限用于密集区域和室内(如体育馆、购物中心等),在这些地方,宏信号穿透能力不足。为此,小基站在用于 4G LTE 覆盖范围和容量增强方面一直很受欢迎。如今,随着市场转向 5G,将打开一个全新的频谱,在 2.6 至 5 GHz 范围内提供超过 100MHz 的连续带宽。这一额外频谱将支持高数据速率和新市场机遇。此外,高阶多输入多输出 (MIMO) 是标准宏架构,可实现更高的吞吐量和数据速率。在提高 5G 容量和扩大室内覆盖范围方面,小基站将继续发挥重要的作用。

过去,小基站一直采用 2 发送/2 接收 (2T/2R) MIMO 配置部署,而通过 5G,该架构将扩展至 4T/4R 以提高吞吐量。这些小基站与使用大规模 MIMO 的 5G 宏蜂窝连接,从而在 32T/32R 和 64T/64R 配置中利用 AAS(有源天线系统)。这可通过在用户覆盖范围和容量之间实现最佳平衡来最大限度地提高运营商的频谱效率(单位 Hz 位数)。

自从 4G LTE-A PRO 和 5G 标准发布以来, 

下面是 Qorvo RF 前端元件的非详尽列表以及 FDD 和 TDD 小基站应用框图。

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 6.小基站 FDD  TDD 框图

Table 1

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