基站建设的现实问题
首先要纠正5G基站根本不是300米的说法。很多人不知道从哪里看数据。反正他们都相信5G信号只能走300米,其实真的不是。
信号传输的距离取决于视频速率。目前中国电信和中国联通在3.5GHz附近的电磁波一般都是建在500米左右的基站。移动使用2.6GHz,每站可达600-700米。
事实上,频率越高,传播距离越短,但速度越快。未来运营商只会按照极限状态在人口密集的地方建站,比如500米以下,而在人口稀疏的地方,会使用低频建站,可能是几公里。
目前全国4G基站约400万个,5G基站约600万个也差不多。可见并不是严格按照300米一站来建的。
第二,WIFI无论如何也传播不了300米。
目前WIFI的使用场景主要是在家里,家里用宽带,然后是手机、电脑等使用WIFI。实际距离不是300米,WIFI穿墙效果不好。从技术上来说,似乎行不通。
另外,商业模式更重要。如果把WIFI集成到基站里,一方面可能会让运营商付出很大的成本,另一方面用户的使用成本会很高。用户更愿意拿一个有线宽带,安装自己的WIFI无限包月使用,而使用运营商的基站WIFI,按时间或流量计费,你会用吗?
5G网络已经炸了好几年了。为什么还没有普及?今天给大家科普一点知识,也可以回答这个问题。
5G网络普及的难点在于基站建设,因为一个5G基站的信号覆盖范围非常小。
2G基站覆盖半径约为5-10km;
3G基站覆盖半径约2-5km;
4G基站覆盖半径约为1-3km;
5G基站的覆盖半径约为300米。
为什么通信能力越强,基站覆盖半径越小?那是因为频率太高,信号穿透力差。像之前的2G网络,覆盖区域非常广。一个塔式基站可以覆盖一半以上的城镇。相比之下,5G基站的覆盖面积非常小,即使是一个比较大户型的房子也无法完全覆盖。
5G基站的覆盖半径一般在100-300米左右,5G基站的数量会比4G多几倍。所以以后很多会安装在电线杆上,路灯上,投资会更大,铺设周期会更长。就是这些问题,几年都没有普及。焦虑是没有用的。
现在既然5G需要300米的基站,为什么不直接做成WIFI?
题目有点简单化了。首先,wifi的信号没有5G基站强。最重要的一点,wifi和通信信号有本质区别。我们每天都使用手机。如果是数据接入,只要你能在基站覆盖区域内顺利连接网络,即使是两个基站中间,也会连接一个通信信号好的基站,基站信号切换根本不需要我们手动操作。上网的时候注意不到什么异常,但是wifi就不一样了。连接一个wifi后,除非远离极弱信号,否则会自动断开,但连接另一个wifi就比较麻烦,需要我们手动操作。相比之下,wifi的便利性肯定没有基站高。
还有一个问题。wifi需要路由器作为支撑。目前无线路由器能达到5G速度的很少。而且W路由器的穿透性能不高,跟5G基站没法比。如果在远处信号弱,信号弱的网速会变慢,那么优势就完全丧失了。
最后,5G基站可以承载更多的终端,无线路由器可以连接的设备数量可以忽略不计。一个大型活动,如果几千人用wifi上网,会布置多少个无线路由器?这个成本无疑是巨大的。
无论如何,wifi很可能在5G时代被禁止,更快更便捷的5G上网将成为新一代的主宰。
受邀回答这个行业的问题。
事实上,5G基站并不需要每300米一个,但为了满足边缘用户的速度要求,现在城市采用了相对密集的建设模式。而且就WIFI而言,不能作为基本的通信网络。
现在网上说一个5G基站需要300米左右。实际上,国内三大运营商建设5G无线频率,满足特定的城市密集区域,满足特定的上下行边缘速率要求,是一种设计密度。
目前国内三大运营商的5G工作频率,中国移动用的是2.6Ghz,中国电信和中国联通用的是3.5Ghz,市区只考虑部分室外覆盖和室内浅覆盖,边缘地区用户速率下行可达50Mbps,上行可达5Mbps。中国移动建设5G基站需要424米,中国电信和中国联通建设5G基站需要322米,可以保证95%左右。
其实这个95%的5G覆盖率已经是比较高的覆盖要求了。
而如果运营商能使用更低的无线频率,不需要建这么密集的基站,在这个未来的700M广电会有更大的优势。
在郊区、农村等地区,没有那么多用户,也没有那么多高楼挡住,也不需要那么密集的基站覆盖。
WIFI在中国是局域网的延伸。即使有一些运营商级的免费WIFI,其覆盖距离也不如基站。最大的问题是终端的发射功率没有那么大。目前通常WIFI的有效覆盖距离其实是100米左右。
基础通信网络最重要的问题其实是安全性,这在中国这个移动支付极其发达的国家尤为重要。
作为一个终端,不能保证它所连接的WIFI一定是安全的,这就决定了它不能作为一个公共数据网络存在。
WIFI无论是2.4G还是5G,容量都非常有限,无法满足大量用户的接入。其实在这一点上,如果你只是找一个无线路由器,连接几个终端就很明显了。
移动通信技术的关键在于无线频谱。运营商的2/3/4/5G使用授权频谱,可以最大限度的保证无线链路不受其他技术的干扰。运营商基站建设的优化也考虑了不同基站、不同标准之间的干扰。
作为一种无牌照的频谱WIFI技术,并不能解决这个干扰问题。现在2.4G WIFI的干扰问题很严重,尤其是一些人口密集的城区,基本没有不受干扰的信道。
所谓移动性,就是用户可以以一定的速度在多个设备之间自由切换。运营商的基站有专门的技术,保证用户可以在多个基站之间移动,自由切换使用的基站,不会造成通信终端。WIFI技术的移动性远不如基站,这也导致用户如果在多个WIFI设备之间移动,会频繁掉线,这对于一个基础通信网络来说是不可想象的。Wimax早在3G时代其实就因为移动性差而被运营商抛弃了。
总之,WIFI技术不适合用作公共移动通信网络。这项技术本身就是局域网的延伸,适合在相对较小的区域使用。虽然需要更多的基站,投资也比较大,但目前来看,这种技术仍然是解决移动通信问题的最佳手段,没有其他替代技术。
5G就是WIFI。切换WIFI需要重新登录。5G就是把点连接成面的WIFI。早年,NSA是非独立的组网方案。曾经想整合现有的城市WIFI。比如你去西湖,西湖边已经有公共WiFi了。这些设施可以成为5G智能网络的一部分。
后来NSA方案因为成本太高被否决了。想想吧。现在在小区安装基站会遇到很大阻力。小区业主不希望你的基站安装在你的窗台下,会占很大空间。更何况是集各种所有权于一身的WIFI用户。你愿意贡献自己的路由器吗?
但是5G的最终建设目标其实和WIFI是一样的。未来,小蜂窝、微微蜂窝基站、更小更密集的基站。最终一家一个5G基站。这不是WIFI网络吗?
你说,为什么要搞5G?说白了就是为了新技术应用。WIFI是路由器和交换机,5G是基站,但归根结底,WIFI是专网,5G是公网。大面积高速无线通信可以干点别的。比如未来的无人驾驶,地图信息可以在云服务器里,可以在几百里外的天空导航。如果一个地方的路况突然发生变化,比如塌陷,第一辆车掉进去,系统很快就知道塌陷信息并发送给后面的车辆。大家都知道在这样的无人车中如何避免这种危险。
现阶段其实家庭物联网已经通过WIFI实现了,所以其实家庭物联网并没有5G的需求,5G的需求可能在移动端使用。
另外,过去我确实吹了太多5G福利,这方面我也是有愧的。其实我们现在高估5G了,这个东西在下游也没有什么认真的应用。烦恼成了全球性的未竟工程。
谁他妈告诉你5g需要300米基站?还有谁告诉你WiFi可以传输300米?5g最大的优势是时延低,带宽大。WiFi满意吗?就说现在的WiFi90延迟90毫秒。贷款就更不用说了,一个WiFi能连多少部手机?
这个问题很有意思,甚至让我们想起了5G小基站。此前华为5G小基站的推广,让家里成了“移动通信公司”。可见这句话对每个人都有影响。华为此前发布了一款名为华为5G CPE Pro的产品,可以将5G无线信号转换为WIFI信号,并插入5G SIM卡。
其实这个设备就是一个很好的解释。5G为什么需要基站?不是WiFi路由器。看看这个装置。如果你想实现5G网络,你必须插入SIM卡。只有满足了这一点,才能实现5G网络。
事实上,就我们目前所知—
2G基站覆盖已达6公里;4G可以覆盖800-1000m,5G的基站只能覆盖300m左右。所以很多人认为每隔300米放一个路由器不好。
其实这里有一个我们需要知道的词汇——5G微基站。的确,在5G覆盖中,需要使用小型化的基站,它的大小可能和路由器差不多,但它仍然是基站,具有基站应该具有的功能。
实际上,除了微型基站,还有宏基站、微微基站和飞行基站。由于公共移动通信基站是无线电台的一种形式,基站的重要性不言而喻。相比基站可以接入的用户数量,路由器可能没有这么大的吞吐量。
更关键的是,它们的通信协议不同。一般家用路由器使用802.438+05438+0协议。
事实上,目前5G微基站或小型基站的形式更加多样:
比如把路灯变成5G基站,不仅可以更隐蔽,还可以照明,具有WIFI、视频监控、一键求助等功能。虽然不直接成为WiFi,但是通过5G微基站的发展,我们也可以对5G的未来布局有一定的了解。
因为如果要实现高速上网,WiFi技术限制太多,效果远不如5G。就拿我们平时用的2.4GHz和5GHz频段来说吧。2.4GHz频段穿透力强,覆盖面广,好一点的路由器覆盖300米区域问题不大。但2.4GHz频段的带宽太小,通常不超过100Mbps,相当于4G的网速,难以承担高质量的网络需求。
虽然5GHz频段的网速更快,好一点的路由器可以达到1Gbps的网速,但是存在严重的穿透力差的问题。家里有5GHz WiFi的网友应该都有这样的体验:在5GHz频段,如果把手机放在路由器旁边,网速会很快,但是你去别的房间关掉,网速会突然下降,甚至比2.4GHz频段还要差。所以,如果用5GHz频段的WiFi,远不能覆盖300米。
虽然5G中基站密度比较高,但是5G信号的穿透力比WiFi强很多,有利于5G网络的快速覆盖。如果用WiFi而不是5G,可能要在拥挤的写字楼、酒店等环境中,每个房间都装一个路由器,这个投入的成本太高了。
使用WiFi的另一个问题是,WiFi使用的频段是公共的,任何人都可以使用,所以打开手机的WiFi功能就可以找到很多热点。但是无论是2.4GHz WiFi还是5GHz WiFi,使用的频段都是有限的。当周围WiFi信号过多时,会出现频道拥挤的情况,导致同一频道的WiFi网络速率变慢,甚至断网。
5G的频段是私有的,只有少数运营商使用,所以5G只有少数几个固定频段。单个区域占用5G越多,频段就越宽,不会出现基站互相占用频段的问题。所以相比WiFi网络,5G更高效,更稳定。
5G的另一个好处是不同基站切换时手机不会掉线,体验上几乎没有区别。当手机在两个WiFi设备之间切换时,会有明显的网络延迟。即使是现在流行的网状分布式路由器也无法根除这个问题。这就是蜂窝网的优势。wimax因为无法实现无缝连接而被3G技术淘汰。
当然,WiFi也有自己的优势,最突出的就是私密性。由于WiFi是通过家用路由器联网的,而家用路由器在用户自己手里,正常情况下无法在WiFi网络外访问WiFi网络内的文件,保证了部分用户的隐私。如果用5G代替WiFi,家庭设备之间就没有传统的内网,会带来隐私泄露等问题。
另外,由于WiFi的覆盖范围是固定的,所以网速和信号质量还是比5G更稳定。最重要的是,WiFi连光纤宽带,流量不限。短期来看,5G无法实现无限流量,资费也比过去的4 G贵。
总而言之,虽然WiFi也有它的技术优势,但是如果优化的话,可能会达到和5G一样的效果。但目前各国的主流研究方向仍是5G,WiFi作为普通家庭相对私密的网络。其实两者都有各自的功能,谁也不能代替谁。
6G不会需要那么多基站。5G不需要300米,但是一个基站要30万,很贵。300米一个多少钱?所以在6G铺设的时候,5G并不满足于国内市场。WIFI和移动通信是完全不同的。它是一个小型的无线局域网,不是无线通信系统的一个子系统。远远达不到无线通信的要求。
很多人可能会有这样的想法,同样是无线传输。5G基站和无线WiFi为什么不能合二为一?可以减少重复建设,节约成本。为什么不呢?从多方面考虑,这并不可行。具体说一下吧。
竞争和保密
Wifi用于组建家庭和企业的局域网,5G网络用于运营商搭建的全国网络,也就是说WiFi是专网,5G是公网。
在无线信号传输过程中,私有路由器的无线WiFi信号是* * *共享频谱资源,因此无线WiFi数据传输具有竞争性;运营商的5G网络是一个国家网络,具有中央资源调度,是非竞争的。
流动性
无线WiFi连接是有线宽带的延伸,将有线信号转化为无线信号,移动性要求低,覆盖范围小。一般只考虑行走速度对信号传输的影响,不考虑小区切换。5G网络的基站移动性高,有小区切换的需求,需要考虑汽车、火车等高速移动物体。
频谱资源
无线wifi使用2.4G和5GHz的未授权频谱,任何人和企业都可以随意访问他们的WiFi设备。5G网络使用的许可频谱需要运营商获得许可后才能使用,其他任何人都无权使用这个频谱。
当我们打开手机wifi的时候,可以看到一个很长的无线列表,大部分都是无线路由器发出的2.4G信号,也就是说这个频段非常拥堵。在这个长长的列表中,wifi频段是有限的,这会导致频道竞争的问题。
访问方案
无线WiFi的核心空中接口协议是CSMA/CA。具体方法是在发送数据之前检测信道。如果信道繁忙,请在发送前等待一段随机时间。然而,这种检测不是实时的。可能还是会有两个路由器检测到空闲信道,同时发送数据,会产生冲突问题,会重传。
在5G网络中,接入信道由基站分配,分配算法中会考虑干扰因素。所以5G基站在信号传输前就已经分配了专用的“线路”,传输前不需要进行信道检测,对碰撞重传的要求也很低。
作用范围
无线WiFi的覆盖率比较低。相比之下,基站发射功率高,频段干扰低,所以覆盖范围大很多。
用于企业建筑、工业园区等。,显然单个无线路由器无法实现无线WiFi的全覆盖,需要多个无线路由器组网,比如AC+AP组网,AP(接入点接入点)与AC(接入控制器)分离,用AC控制整个网络,分配资源。
对于5G网络,分为核心网和接入网两部分,核心网很像多AC组网,可能是5G网络和WiFi网络的连接。
简而言之,无线WiFi和5G网络的要求不同,一个是私有无线局域网,一个是全国无线网络;技术方案也不同,一个采用CSMA/CA解决冲突,一个采用统一资源分配。所以两者不能合二为一。
无线网络通信有这样一个特点,网络传输频率越高,承载的数据量越大,无线波长越短。最明显的表现就是渗透能力下降,导致覆盖面下降。5G网络最明显的特点就是高速下载。理论值可以实现10Gbps下载,但问题是覆盖距离大大降低。300米的有效覆盖并不夸张,使用毫米波搭建的5G网络确实存在问题。
如果要覆盖更广的距离,必然要增加5G网络的数量,带来高成本投入。那么,运营商为什么不考虑直接采用无线WiFi覆盖来解决这个问题呢?
有人说5G网络和无线WiFi的收费方式不同,5G网络的资费明显高于无线WiFi。其实这不是主要原因。无论是5G网络还是无线WiFi,都是一种数据传输的方式。运营商可以灵活调整收费方式,这不是最重要的因素。
为什么不能互相替代?最终还是要回到问题的原点,那就是无线WiFi能否取代5G网络的高速、低时延、接入设备多这三大特点。
首先,关于5G网络和无线WiFi的速度对比
如上所述,5G网络的理论速度最高可达10Gbps,而最新的WiFi 6技术标准最高可达9.6Gbps,也就是说两者的速度差别并不大。
有人会说无线WiFi覆盖距离短。家用无线路由器的理论覆盖半径只有100米,实际使用时更短。但是不要忽略了这只是一个民用产品。运营商使用带定向天线的大功率无线AP设备实现300米传输是没有问题的(家用无线路由器不仅功率小,而且使用全向天线),所以这并不是无线WiFi未能取代5G网络的主要原因。
二、5G网络和无线WiFi的时延对比
5G网络的另一个主要特点是低延迟。比如最近推出的无人驾驶,就只能利用5G网络的低时延特性来实现。另一方面,无线WiFi在人们平时玩游戏时更为明显。无线的延迟明显高于有线。有没有砸电脑的冲动?那么,这是无线WiFi未能取代5G网络的主要原因吗?
答案仍然是否定的!低延迟对于业务需求来说更实用,对于个人用户来说并不是决定性因素,虽然慢的话还是可以正常使用。
三、5G网络与无线WiFi接入设备的对比
5G网络的另一大特点是接入速率高,每公里可容纳数百万台设备的接入,这也将成为未来万物互联的网络基础。无线WiFi最大的弊端在于接入设备。一台无线终端接入设备最多允许接入8台左右的设备。超过这个数字将导致丢包、延迟、频繁崩溃和其他问题。这会带来恶性循环。为了支持更多的移动设备,需要不断增加无线WiFi设备,这将导致无线WiFi同频干扰问题更加严重,整体网络质量下降。
这也是无线WiFi在一些密集场所使用感知差的主要原因,也是无线WiFi无法真正取代5G网络的因素(目前的5G网络只是数据传输,未来也会起到语音通话的作用)。
另外,频段也是一个很重要的因素。国家不会轻易授权私人用户使用5G频段,但无线WiFi频段属于公共频段,使用的厂商和人群更广泛(容易出现假冒、钓鱼等信息安全事件,无线WiFi更适合局域网末端的辅助应用)。
如何看待为什么不用无线WiFi代替5G网络覆盖?