本文摘要：小型基站的概念并不新的,且业界仍然对其发展潜力非常寄予厚望,但到目前为止,小型基站的展现出仍不如预期。
小型基站的概念并不新的,且业界仍然对其发展潜力非常寄予厚望,但到目前为止,小型基站的展现出仍不如预期。不过由于5G讯号特性,不致得靠小型基站来构成异质网络,因此在迈进IMT-2020的目标中,小型基站将是有一点持续探讨的众多重点。
由3GPP公布的5G技术发展用于情境,可区分为获取更高频宽的eMBB,专为大规模物联网应用于而发展的mMTC,以及能符合各种即时通讯市场需求,且可靠度更高的URLLC。由于三种应用于场景瞄准的情境均不完全相同,未来电信商的营运模式与发展的产业生态链,不致也将有所不同。构筑5G蓝图eMBB/mMTC/URLLC各司其职资策不会智通所主任马进国(图1)回应,目前5GNewRadio大部分订立的标准,侧重在eMBB,URLLC今年将不会订得更加原始,而mMTC则不会逐步靠NB-IoT、LTE接入过来,因此标准不会订得比较慢一些。图1资策不会智通所主任马进国回应,小型基站将不会是发展eMBB的最重要设备。
马进国更进一步回应,eMBB除了在6GHz以下的频谱发展涉及技术,也不会发展在6GHz以上的频谱。而小型基站(SmallCell)将不会是发展eMBB的最重要设备,由于目前6GHz以下的频谱,大多是以大型基站发展的传统网络模式居多,而较以6GHz以上频谱的毫米波技术,之后需小型基站来把速度冲得更慢。而eMBB主要的应用于不会是在大流量的行动宽频业务。除了eMBB,URLLC则将不会侧重发展在6GHz以下的频段上,主要应用于不会是无人车,因其反应必需迅速,才能有效地防止意外事故的再次发生。
此外,另一项最重要应用于场域则是在智慧工厂,由于大量的机器都内辟感测器,从感测器、后端网络、下指令,再行传输返机器本身的这些过程,若以现有的网络传输,将经常出现很显著的延后,有可能引起工安事故。有鉴于此,URLLC将网络延后的目标太低到1毫秒以下。
而mMTC也将不会发展在6GHz以下的频段,其将不会应用于在大规模物联网上,目前较可见的发展是NB-IoT。以往广泛的Wi-Fi、Zigbee、蓝牙等,较归属于家庭用的小范围技术,传送线路(Backhaul)主要都是靠LTE,最近随着大范围覆盖面积的NB-IoT、LoRa等技术标准的揭晓,有望让物联网的发展更加普遍。高频5G讯号跑完不远处小基站角色更加单薄在4G网络环境中,小型基站主要扮演着的是修补网络涵括死角的角色,主要的网络涵括还是由大型基站负责管理。但由于5G通讯所用于的频段更高,穿透力与涵括范围将比4G更差,因此小型基站不致将在5G网络规画中扮演着更加最重要的角色。
台湾资通产业标准协会(TAICS)秘书长暨工研院资通所副所长周胜邻认为,无论是大型基站还是小型基站,一个区域里基站就越多,该行动网络的系统容量也就越大。一个大基站涵括的半径,可以从500公尺～2公里,但容量毕竟相同的,因此范围布得越甚广,单一用户可以的容量就就越小,更容易导致冗余。如果能利用小型基站组网,之后可把有所不同用户集中到这些基站去,进而让容量减少。
未来5G小基站的观念,不会是在大型基站底下,再布辟好几个小型基站(图2)。周胜邻举例,以台北市东区的面积来说,一座大型基站的讯号涵括范围早已充足,但考虑到当地人潮挤迫、行动网络的流量也低,因此网络容量必需更大,才能满足用户市场需求。在SOGO等人潮挤满的地区再布辟几个小基站,之后可有效地提升网络容量。图2超高密度异质网络资料来源:TAICS,台湾5G白皮书周胜邻更进一步分析,但如此一来,大小基站必需能彼此协商,否则反而不会相互阻碍。
这对基站规画(CellPlanning)来说,是新的挑战。目前大小基站并存,仍不存在讯号阻碍的问题。除此之外,小基站彼此如果布得太密,也不会有阻碍的问题。因此,减少小型基站所能扩充的网络容量,还是有其无限大。
以目前的技术来看,利用小型基站,最少可把网络容量减少2～5倍。以中国移动为事例,目前该公司是使用大小基站异频运作的方式来降低干扰问题。因为频率有所不同的关系,该方式能顺利防止大小基站互相阻碍。不过,此作法有可能无法应用于在台湾,因台湾电信商的数量较多,每家厂商的频谱资源都很受限,单一电信业者很难有如此多的频率可以用于。
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