在5G时代，微型基站的建设将与宏基站齐头并进。只有相互配合，才能“编织”出立体的、全覆盖的5G网络。
去年以来，全球5G规模商用步伐加快。预计全球通信行业标准化组织3GPP制定的将于2020年发布的5R16标准将支持和推动更多5G行业应用。
近日，中国首款5G微基站射频芯片YD9601研发成功，进入封装测试阶段。主导开发的国家特聘专家王俊峰博士表示，5G基站分为宏基站和微基站。宏基站主要用于室外覆盖，而微基站发射功率低，主要用于室内场景。
从2G到4G，运营商只需要建一个高塔，背一个宏基站，就能满足方圆几平方公里的通信需求。在5G时代，我们为什么需要在宏基站以外的地方建设微型基站？微基站的发展会给人们的无线通信、工业互联网数据传输以及中国的通信行业带来哪些变化？为此，日报记者走访了相关高校和企业，听听专家们是怎么说的。
不同类型的基站具有不同的功率容量。
“根据3GPP组织的规则，无线基站分为四类，分别是宏基站、微基站、微微基站和毫微微基站。”中科智达物联网系统有限公司董事长徐鑫说。
基站主要根据功率和容量来划分。其中，宏基站的功率在10W以上，能同时接入的用户数取决于基站的规模，一般在1000以上；微基站功率500mW—10W，接入用户数128-512。微微基站功率100—500mW，接入用户数64-128；基站功率小于100mW，接入用户数8-16。微基站、微微基站和毫微微基站通常被称为“微基站”，也就是我们在谈论宏基站时所对应的概念。
从名字来看，“宏基站”高大威猛，而“微型基站”小巧玲珑。
宏基站适合广域覆盖。微基站倾向于局域覆盖，微微基站相当于企业级WiFi，毫微微基站相当于家庭路由器。
针对不同的室内场景，如高铁站、机场、商场等。必须布置多个微基站来满足需求；写字楼、工厂园区等场所，人流相对固定，皮肤基站可以胜任；飞基站满足家庭、咖啡馆等场景需求。
微交错“编织”更密集的5G网络
我们看看人类无线通信的历史，会发现频率越来越高，因为人们对无线通信的要求越来越高。以中国为例，2G的工作频段主要是900MHz和1.8GHz，3G和4G的工作频段主要是1.9GHz、2.1GHz和2.6GHz，即将到来的5G主要集中在3.3-3.6 GHz和4.8-5 GHz两个频段。
“过去无线通信是语音网络，现在是数据网络。频率越高，它能提供的带宽就越大，就像四车道的高速公路比两车道的高速公路跑的车多，速度也更快。”东南大学信息科学与工程学院教授张川说。
但是，无线信号的传输速率和穿透力不能兼得。“无线电频率越高，穿透力越差。同一区域必须建设更多基站才能完成覆盖，组网成本会更高。”徐鑫说。
目前，中国在建的基站主要在宏基站。5G宏基站的成本有多高？总的来说，宏基站的工程造价由主体设备、电力配套设备设施和土建工程构成。此前，广东计划建设2.4万个宏基站，计划投资60亿元，每个基站投资约25万元。根据上海的网络建设规划，2020年将建设2万个5G基站，总投资超过200亿元，每个5G基站的建设成本将超过100万元。中国移动也表示，建设5G宏基站的成本大约是4G的三倍。除了建设成本，后续的维护和使用成本也是一笔不小的开支。
在5G性能和建设成本之间寻求最优方案，是运营商必须解决的问题，于是将目光投向了微小基站。
徐鑫告诉记者，与宏基站不同，微基站需要专用的机房和回程网络，因此设备简单，部署灵活，成本低廉。甚至可以直接钉在墙上，也可以藏在路灯柱、公交站牌等任何不起眼的角落。可以根据需求建在人多信号差的地方。
而且，有媒体做过抽样调查。几乎80%的用户流量来自室内，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。“因此，我们可以在室内大力建设微型基站，提升室内网络覆盖质量。”张川说。
值得一提的是，德国、日本等工业强国已经或正在为工业等行业的5G应用分配频谱，建设行业专用的5G网络，主要设备形式为微小基站。
当然，微型基站并不完美。由于微基站发射的信号比较分散，所以微基站之间的信号会相互干扰，造成大量的资源浪费。而且微基站的可靠性远不及宏基站，目前还不能稳定应对室外环境，所以目前主要用于解决室内覆盖。张川认为，在5G时代，微型基站的建设将与宏基站齐头并进。只有相互配合，才能“编织”出立体的、全覆盖的5G网络。
将微型基站的核心技术牢牢掌握在自己手中。
无人车间、黑光工厂、智能机器人……在高速低时延的5G时代，众多工业互联网应用场景不断呈现。一个生产车间只需要设置几个微小的基站，就可以低成本接入5G网络，实现远程控制和精准制造。
微小基站的核心部件是基带芯片和射频芯片，其材料成本约占整个基站的50%，利润可能高达90%。徐鑫认为，谁能攻克这两个核心器件，谁就能把研制微型基站的主动权牢牢掌握在自己手里。目前，我国在这方面的产业链相对薄弱，成为制约5G微基站产业发展的重要因素。
王俊峰告诉记者，南京宇斗通信技术有限公司自主研发的YD9601射频芯片，不仅覆盖700MHz广电频段，还兼容工信部2月初刚刚发布的电信、联通、广电3.3-3.4 GHz共享室内频段。可以说是5G时代为室内共享微基站量身定制的芯片。
当前，以工业互联网为核心的智能制造浪潮席卷全球。“以机械加工行业为例。目前，中国有1000万台机床，但从事零件加工的中小企业在设备联网和现场实时管理方面仍然落后。而工业互联网对远程数据采集和机器控制的要求非常高，传统的网络接入方式无法满足。西门子、博世等国际巨头都提出了‘5G工业内网’的解决方案。而工业网络对安全要求更高，5G工业内网基站的核心设备必须自主研发，不能再靠人控制。”徐鑫说。
据不完全统计，目前全球约有15000项关于5G的专利，与5G工业互联网相关的只有100多项。与5G工业互联网密切相关的5G微基站也处于起步阶段。然而，到目前为止，国内还没有专门的RD机构和骨干企业主导微基站的设计和开发，微基站产业发展呈现分散的局面。
“中国拥有世界上最大的5G网络和庞大的工业体系。如果中小型科技企业能够抓住微型基站的机会，我认为它一定会在中国5G无线通信领域实现又一次突破。”徐鑫说。
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