4种基站相关概念——宏基站、微基站、皮基站、飞基站
4种基站相关概念——宏基站、微基站、皮基站、飞基站
来源 https://zhuanlan.zhihu.com/p/533368653
曾经有过一款设备,类似你说的功能,利用家庭的宽带作为其回程连接的承载,叫FEMTO CELL。这个话题太大,我只能简单的讲一下,打字太辛苦了。
基站,从大到小的有宏站、小站和FEMTO CELL(MACRO CELL、SMALL CELL、FEMTO CELL)。FEMTO就是主要考虑5到10个终端的接入容量,使用家庭或企业宽带作为回传的承载。
FEMTO CELL主要的问题:
1、运营商的频谱资源利用性不好。国内是国家分配给运营商的,但国外很多国家是要花钱买的频谱。要知道WIFI是没有收费的频谱的,你家的WIFI跟隔壁同一个信道冲突了,你们自己去扛着吧,或者有些AP有智能选信道的功能。但每个家用FEMTO去调优是不现实的。
2、设备成本太高:如果你掂量过一下室内覆盖的小站设备(跟一个WIFI AP差不多大),你会发现怎么这么重。因为里面射频单元需要有一些金属壳子做屏蔽,自然就重了。考虑一下运营商如果给你们家装一个1000多美金的设备,然后你们家3个人,三个移动的合同,又没有多少人到你家串门收额外的业务费用,得要多久才能收回成本?
其实综上两点,都是投入产出比的原因。所以移动业务就是要最大范围的广覆盖、高带宽才能很好的赚钱。
其它的一些因素还有:
3、业务稳健性。当你家需要打报警电话(比如火警),而门口的入户光纤已经烧断了,但由于还有电,FEMTO设备还在有信号覆盖的发射功率中,你的手机还是attach在FEMTO上没有切换回楼外的宏站覆盖上,一般过一会儿你的手机发现这个基站(FEMTO)信号不行就切换出去楼外的宏站上去,这个一会儿你愿意等吗(火都烧融了门口的光纤了)。为了业务稳健性,运营商在宏站上又是备份电源又是多路光纤备份回传的,都没法在FEMTO上实现(或者说又增加成本)。
4、设备安全性。用你家宽带回传,代表着运营商的移动核心网络要能够被你家宽带访问得到。虽然有SBC等类似的防火墙,但这个宽度天天在那,也保不住有一户人家的电脑中了木马被黑客天天拿来撞门啊。
还有好些其它考虑的,长度关系就点这几点吧。所以你看现在运营商做室内覆盖,都是在写字楼、商场这样的高人头聚集高人流量的地方(甚至电梯都算,特别是电梯是一个铁盒子,很好的屏蔽了无线电信号)。很少会有人考虑FEMTO给家庭用的。
皮基站分为一体化皮基站和扩展型皮基站,还有单载频、双载频之分。
扩展型皮基站,也叫分布式皮基站,通常由基带单元(BBU)、集线器单元(RHUB)、射频拉远单元(pRRU)组成。
举例:华为Lampsite系列——扩展性皮基站
如果只用于4G LTE,是这样的:
如果需要支持4G LTE和2G GSM两种制式,需要加上DCU,是这样的:
和正常的宏基站对比一下:
其实差别也不大。BBU是一样的,多了一个RHUB。然后RRU变成了更小的pRRU(pico RRU),pRRU里面有天线。
DCU,就是DAS Control Unit,接入合路单元。主要是因为有GSM,所以需要它。DCU主要把GSM射频信号转化为数字信号,并将GSM数字信号和TDL基带信号进行合并,然后通过CPRI接口送给RHUB。
RHUB,其实就类似于一个HUB(集线器),集线器单元。
大家需要注意一下,RHUB到pRRU,用的是网线连接。以前我们用的网线,都是百兆千兆网线。如果是4G LTE皮基站,用的网线更高级一些,是Cat5E网线,速率可以达到2.5Gbps。如果是5G皮基站,那要求就更高了,将会是Cat6A网线,理论速率将达到10Gbps
5G分布式皮基站与4G分布式皮基站的对比
还有一个地方需要注意,pRRU是可以不需要市电供电的,它可以通过网线POE(Power Over Ethernet)的方式供电(不能超过80米)。这样的话,安装时不需要专门布设电线,方便很多。 一根网线(上面是RHUB端口,下面是pRRU)
以上,就是分布式皮基站的系统组成。一体化皮基站就不多介绍了,把BBU、pRRU这些东西凑在一块,就成了一体化。
一般来说,一体化皮基站覆盖较小较简单的区域。对于较复杂的区域,都会使用分布式皮基站,方便扩展。
之所以需要大力建设皮基站,主要目的,就是为了增强室内网络覆盖的质量。
对实际网络的抽样调查,几乎80%以上的用户流量来自室内(Indoor)。而且,80%以上的用户投诉,也来自室内。这些投诉,主要集中在信号质量上。
No signal(无信号)、Weak Signal(信号差),占了投诉的大头
现在,拥有手机的用户越来越多,用户对流量的需求也不断增加,网络的运行负荷也随之增加,问题就变得愈发严重。
以前,我们靠传统的室内分布系统DAS,来解决室内信号覆盖问题。
室内分布式天线系统(DAS,Distributed Antenna System),简称室分
但是,皮基站相对传统室分来说,具有更多的优点。
第一点,皮基站的安装更加方便,工程实施周期短,有利于大幅降低项目成本。
第二点,皮基站采用网线(传统室分是馈线),材料成本也大幅降低,而且比传统室内少了很多机房配套设施,同样降低了成本。
第三点,这一点很特别,我们知道,传统基站,从BBU到核心网,是走的像PTN这样的专门的承载网络。但是,皮基站除了PTN之外,甚至可以通过GPON或其它Internet连接,与核心网相连。
支持多种回传方式
GPON是啥?就是你家的固网光纤宽带啊,FTTH(光纤入户)那个。
这样一来,部署皮基站就更加灵活了,也有利于减少成本。
第四点,皮基站天生支持MIMO多天线技术,容量更高,能够满足人口密集的热点区域覆盖。
皮基站还轻松支持多频段多制式
最后一点,皮基站可以接入运营商的网管(网络管理系统),支持每一级的状态监控,有问题更容易排查,易于维护。
正因为如此,皮基站被广泛应用于住宅、商场、酒店和体育馆等场景,强化网络覆盖,提升用户体验。
5G时代即将到来,因为频率更高的原因,5G的信号传输距离和穿透效果将明显弱于4G。
所以,皮基站,以及前面我们提到的飞基站,将会是增强网络覆盖的重要帮手,会越来越多地出现在我们身边。
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