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5G概念概述-应用场景
5G即第五代移动通信技术(5th generation mobile networks),是最新一代蜂窝移动通信技术,也是继4G(LTE-A、WiMax)、3G (UMTS、LTE)和2G(GSM)系统之后的延伸。
ITU-R(国际电信联盟无线电通信局)为5G定义了三大应用场景,一是增强移动宽带,其峰值速率将是4G网络的10倍以上;二是大连接(海量机器类通信),将实现从消费到生产的全环节、从人到物的全场景覆盖,即“万物互联”;三是高可靠低时延通信,通信响应速度将降至毫秒级。
5G概念概述-组网结构
移动通信网络由无线接入网、传输网和核心网组成。无线接入网即基站,通过无线连接将用户终端连接到移动网络;传输网用于连接核心网与无线接入网,是负责承载数据传输的网络;核心网是移动通信网的中枢,负责整个移动通信网络的管理和控制。
5G网络与4G网络相比,在无线接入网方面,将重塑网元功能、互联接口及组网结构;在核心网方面将趋向采用云化分布式部署架构,核心网信令网元将主要在省干和大区中心机房部署,数据面网元根据不同业务性能差异拟采用分层部署方案,随着物联网(IOT)等垂直行业的业务发展,5G控制平面也将呈现大区部署趋势。
5G概念概述-频谱
所谓“频谱”,是指特定类型的无线通信所在的射频范围。不同的无线技术使用不同的频谱,因此互不干扰。由于一项技术的频谱是有限的,因此频谱空间存在大量竞争,并且人们也在不断开发和增强全新的、高效率的频谱使用方式。
5G频谱目前划分为两个频段:7GHz以下频段(FR1)和毫米波频段(FR2)。在7GHz以下的FR1频段,能够实现100MHz带宽;对于FR2频段毫米波,则可实现400MHz的带宽。如果个体移动网络运营商拥有足够的频谱许可证,5G在FR2频段能够聚合达到800MHz的带宽。
频带的带宽越多,接收数据的量越大、速度越快。带宽越多,下载大文件的用时越少。因此,移动网络运营商和监管机构正在尽一切可能,重构、获取或共享频谱资源。
5G概念概述-5G建设意义
5G将拉动产业链上下游高速持久的增长,带动我国实体经济的转型。根据中国信息通信研究院发布数据,预计2020年5G将带动约4840亿元的直接产出,2025年、2030年将分别增长至3.3万亿元和6.3万亿元,年均复合增长率达到29%;在间接产出方面,2020年、 2025年、2030年5G将分别带动1.2万亿、6.3万亿和10.6万亿的间接经济产出,年均复合增长率达到24% 。
在拉动就业方面,2020年将直接为社会创造约54万个就业机会,主要来自于5G相关设备制造创造的就业机会;2025年,5G将提供约350万个就业机会,主要来自于5G相关设备制造和电信运营环节创造的就业机会;2030年,5G将带动超过800万人就业,主要来自于电信运营和互联网服务企业创造的就业机会。
5G基站概念-传统基站
通信基站是移动通信网络的核心设备,是提供无线覆盖和信号收发的核心环节,能够实现有线通信网络与无线终端之间的无线信号传输。在4G通信时代,基站通常由基带处理单元、射频单元和天馈单元组成。
基带处理单元包括主控板和基带板,主控板负责处理核心网和用户信令数据,基带板负责数据编码调制;射频单元主要负责射频信号的生成和提取,为了减少传输损耗,将射频单元与天线部署在一起的叫做射频拉远单元(RRU),一个基带处理单元可以管理多个射频拉远单元;天馈单元负责信号的发送和接收,包含天线和馈线,天线主要负责向特定方向发送或接收电磁波,馈线负责连接射频单元与天线。
为了满足5G网络高功率、高频段和高速率的关键性能需要,5G基站和接入网较4G有了有大的变化:
采用大规模阵列天线(Massive MIMO)技术,结合波束赋形,通过大量阵列天线同时收发数据,可以大幅度提升网络容量和用户体验。
采用有源天线(AAU),将传统基站的天线与射频单元一体化集成为AAU,可以简化站点部署,降低馈线复杂度,减少传输损耗,提升网络整体性能。
无线接入网采用CU/DU架构,将传统基站BBU拆解为CU(Centralized Unit)和DU(Distributed Unit),CU用来集中处理非实时数据,DU负责分布处理实时数据,每个CU可以管理多个DU,CU和DU之间通过不同的组网方案可以适配不同的基站接入场景。
5G基站概念-5G基站分类
5G基站主要分为宏基站和小基站。宏基站通常架设在铁塔上,体型大、承载用户数量多、覆盖面积广。
但由于5G高频段工作的原因,宏基站所能覆盖的信号范围有限,还需要大量的小基站协同宏基站进行连续覆盖和室内浅层覆盖。小基站根据覆盖范围大小分为微基站、皮基站和飞基站。
5G基站概念-5G基站上游供应链情况
5G基站上游的供应链环节主要包括宏基站、小基站以及配套设施。在宏基站中,最主要的组成部分为光模块、射频模块以及基站天线;配套设施主要有电源设备、光纤、机房等。(关注公众号“三个皮匠”,获取最新行业报告资讯)
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