5G(即第 5 代移動網(wǎng)絡(luò))的部署剛剛開始在全球范圍內(nèi)推廣，其有望提供比 4G 快 10 倍的速度和支持 10000 倍以上的網(wǎng)絡(luò)流量和 100 倍以上的設(shè)備接入能力，所有這些都只需一個為新興應(yīng)用提供近乎實時的數(shù)據(jù)傳輸?shù)男碌?5G 部署和升級，以向更廣泛的區(qū)域提供消費(fèi)者覆蓋，但部署更靠近數(shù)據(jù)源的小型蜂窩(或微基站)和用戶將是 5G 部署的關(guān)鍵。

雖然目前仍處于初始階段，但城市小基站部署現(xiàn)在構(gòu)成了移動運(yùn)營商 5G 計劃的大部分，預(yù)計未來五年小基站市場將以前所未有的速度增長 50% 以上。

雖然需要公共和私有的室外 5G 小型基站來為消費(fèi)者帶來 5G 體驗，并支持從智慧城市應(yīng)用到聯(lián)網(wǎng)汽車的一切，但企業(yè)業(yè)務(wù)還需要利用室內(nèi)小型基站解決方案和分布式天線系統(tǒng)(DAS)將5G帶入辦公樓、工廠、酒店、醫(yī)院、機(jī)場、教室等場所。在支持 5G 的基礎(chǔ)設(shè)施方面，從宏觀和微觀層面到內(nèi)部場所，都將面臨各種挑戰(zhàn)和潛在機(jī)遇。

宏觀與微觀的鴻溝

5G 與 4G 的根本不同在于，它使用更高的頻率在更短的距離內(nèi)傳輸更多數(shù)據(jù)。換句話說，需要更多的信號塔來覆蓋相同數(shù)量的空間和用戶數(shù)量。這就是小型蜂窩的用武之地。以美國為例，小型蜂窩與全國各地存在的 200000 多個宏蜂窩站點(那些位于高速公路沿線和農(nóng)村地區(qū)的大型高功率塔，為大面積區(qū)域提供低頻覆蓋)協(xié)同工作。盡管圍繞通行權(quán)、天氣條件、缺乏熟練勞動力和成本(宏蜂窩部署的成本通常是微蜂窩的 20 倍左右)仍然存在宏蜂窩部署的現(xiàn)有挑戰(zhàn)，但大部分支持性光纖基礎(chǔ)設(shè)施仍然存在。

光纖連接產(chǎn)品供應(yīng)商viaPhoton首席執(zhí)行官 Baber Abbas 說：“回程基礎(chǔ)設(shè)施對宏蜂窩很重要，但這些蜂窩基站的大部分光纖已經(jīng)到位，并且光傳輸方面的進(jìn)步能夠從光纖中獲得更多帶寬。宏觀層面的更大問題是供電。每條上塔的電纜都會產(chǎn)生成本，因此運(yùn)營商不是增加更多的電纜，而是擴(kuò)大電線的尺寸以承載更多的電力，這意味著塔運(yùn)營商必須更多地?fù)?dān)心重量和風(fēng)荷載。”

viaPhoton 提供各種 5G 光纖到天線 (FTTA) 引入電纜和跳線，帶有 OptiTap、OptiTip 和 LC 連接器選項，用于連接 5G 基站的基帶單元 (BBU) 和遠(yuǎn)程無線電單元 (RRU)。

雖然宏蜂窩仍將是 5G 網(wǎng)絡(luò)的主要組成部分，預(yù)計還將建造數(shù)千個，但與小蜂窩的預(yù)測相比，這些數(shù)字相形見絀。Verizon 和 AT&T 等移動運(yùn)營商預(yù)計在未來五年內(nèi)部署的小型蜂窩將比宏蜂窩多 10 倍。在小型蜂窩級別，天線密度增加 10 倍會帶來不同的挑戰(zhàn)，并且肯定需要更多的光纖回程和基礎(chǔ)設(shè)施投資。

“微蜂窩不需要像宏站點那么多的電力，而且電力通常可以從當(dāng)?shù)毓檬聵I(yè)公司獲得。另一方面，需要將光纖帶到微蜂窩極點，同時光纖數(shù)量也在增加。設(shè)計和部署新的基礎(chǔ)設(shè)施是一項繁重的工作，因此供應(yīng)商需要通過雙向光學(xué)和波分復(fù)用等進(jìn)步來利用現(xiàn)有光纖更具創(chuàng)意，”Baber 說。“微觀層面的部署也意味著要處理當(dāng)?shù)氐墓茌牂?quán)以及關(guān)于什么樣的結(jié)構(gòu)可以去哪里的各種要求。”

為了減少對新光纖部署的需求，許多小型基站將利用最初為家庭和企業(yè)構(gòu)建的現(xiàn)有城域 FTTX 基礎(chǔ)設(shè)施。許多小型蜂窩部署都在使用傳統(tǒng)連接，例如康寧的加固型 OptiTap 和 OptiTip 連接器，Verizon 長期部署用于 FTTH 部署。

“雖然 5G 是一項全球標(biāo)準(zhǔn)，但實施可能因無線運(yùn)營商而異。由于他們正在拆分現(xiàn)有的大部分光纖回程以支持 5G，因此 Verizon 正在使用與 FTTH 相同的連接。其他人可能會利用 ODC [室外連接器] 或 MPO [多光纖推入式] 連接，”viaPhoton 銷售副總裁 Nathan Benton 說，該公司為他們的室外提供 LC、MPO、ODC 等效、OptiTip 和 OptiTap 連接器選項針對 5G 的光纖電纜和連接。“無論連接性如何，室外微電池都需要通過耐候連接性和 IP68 級外殼來抵御惡劣天氣。”

室外供電與保護(hù)

在為戶外小型蜂窩解決方案供電時，他們可以在可用的情況下利用現(xiàn)有的本地電源，例如用于城市燈桿、電線桿和交通信號燈的電源。與宏基站相比，所需的功率更少，一些小型電池也可以利用太陽能。備用電源也是任何關(guān)鍵任務(wù)部署的關(guān)鍵考慮因素。

“使用蜂窩回程的有源設(shè)備需要電力，而離網(wǎng)的 5G 小型蜂窩提出了獨(dú)特的挑戰(zhàn)。這就是太陽能最理想的地方。它可以是一個位于公園的遠(yuǎn)程小型基站，用于監(jiān)控進(jìn)出車輛，或者部署在田間以傳輸來自農(nóng)業(yè)傳感器的數(shù)據(jù)。”“我們還看到太陽能被用于為高爾夫錦標(biāo)賽等活動提供臨時遠(yuǎn)程移動解決方案，或用于颶風(fēng)或龍卷風(fēng)破壞地區(qū)的應(yīng)急響應(yīng)，這些地區(qū)通常沒有電力，而手機(jī)是唯一可用的通信方式。”

帶有面板、電池、充電控制器和外殼的 AccelTex 獨(dú)立太陽能解決方案將非常適合支持沒有電源的室外 5G 小型蜂窩解決方案。

例如，用于室外無線的 AccelTex 太陽能解決方案是帶有太陽能電池板、電池、充電控制器和外殼的獨(dú)立單元，具有多個 DC 輸出電源選項，這些選項的大小根據(jù)設(shè)備的總電流消耗、設(shè)備每天所需的小時數(shù)而定可操作，能夠向南安裝太陽能電池板，以及避開任何障礙物。AccelTex 還提供 Power-2-Go 便攜式套件解決方案，包括集成天線、10 小時電池組、電纜和連接，以創(chuàng)建一個功能齊全的獨(dú)立 5G 熱點，非常適合臨時和緊急響應(yīng)場景。

除了電力之外，那些部署戶外小型基站的人員還將面臨保護(hù)有源設(shè)備免受元素影響的挑戰(zhàn)。美觀、安全、浪涌保護(hù)和安裝都是考慮因素。在公園、停車場和其他公共和室外區(qū)域部署可能需要保護(hù)設(shè)備免受環(huán)境因素和篡改的外殼，包括護(hù)柱、柱式外殼和設(shè)計用于掩埋的地下外殼。

“每當(dāng)您將任何設(shè)備放在室外時，您都需要保護(hù)它免受各種因素的影響，并提供雷電和浪涌保護(hù)。安全性也是考慮因素，一些客戶不希望暴露在外面，”AccelTex 品牌管理總監(jiān) Chris Marco 說。“信號需要如何傳播，需要支持的密度，以及它是定向天線還是全向天線，都可以決定解決方案的安裝方式。”

將覆蓋范圍帶入室內(nèi)

雖然室外小型蜂窩通常被視為收入來源，但需要使用多年的室內(nèi)蜂窩解決方案來支持近 80% 發(fā)生在室內(nèi)的移動流量和新興的關(guān)鍵業(yè)務(wù) 5G 應(yīng)用。雖然室內(nèi)穿透問題并不新鮮，而5G 的高頻無線電波穿透建筑材料的能力比 4G 差。

“盡管有一個學(xué)習(xí)曲線來找出部署室內(nèi) 5G 覆蓋并將其集成到現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中的最佳方法，但制造業(yè)和軍方等關(guān)鍵垂直行業(yè)已經(jīng)在探索機(jī)器對機(jī)器通信以及增強(qiáng)和虛擬技術(shù)工業(yè)自動化和培訓(xùn)的現(xiàn)實，”康普 DAS 和小型蜂窩業(yè)務(wù)的產(chǎn)品管理總監(jiān) Luigi Tarlazzi 說。“還需要根據(jù)應(yīng)用程序的需求評估蜂窩網(wǎng)絡(luò)與 WiFi。關(guān)鍵驅(qū)動因素是移動性，但它也與服務(wù)質(zhì)量和延遲有關(guān)。借助獲得許可的蜂窩頻譜，您可以保證更高的服務(wù)水平協(xié)議，并使設(shè)備能夠更快地響應(yīng)而不會中斷。”

AccelTex Power-2-Go 解決方案是應(yīng)急響應(yīng)的理想選擇，是一個緊湊的套件，包括天線、電纜和電池，可與蜂窩路由器一起使用，以提供獨(dú)立的、功能齊全的 5G 移動熱點。

在已經(jīng)擁有室內(nèi)蜂窩解決方案的企業(yè)中，5G 尤其是首要考慮因素，許多人想知道升級現(xiàn)有的 3G 和 4G LTE 系統(tǒng)需要什么。雖然一些模塊化系統(tǒng)可以升級以支持新的 5G 頻率，但這確實取決于系統(tǒng)。“企業(yè)客戶需要確定他們當(dāng)前 4G LTE 的足跡是否適用于他們對 5G 的需求。根據(jù)已經(jīng)安裝的內(nèi)容，他們可能需要更換無線電、升級軟件或用新天線覆蓋系統(tǒng)以支持頻譜，”Tarlazzi 說。“他們可能還需要致密化以避免覆蓋空白，但這取決于目標(biāo)覆蓋范圍和應(yīng)用程序的要求。”

那些希望部署新的室內(nèi)解決方案的人還面臨在單個小型蜂窩和 DAS 之間進(jìn)行選擇的挑戰(zhàn)，其中許多節(jié)點連接起來作為單個蜂窩運(yùn)行。小型蜂窩通常每個都需要自己的回程連接，而 DAS 只需要一個回程。一般而言，對于流量不會出現(xiàn)大峰值的小型設(shè)施，小型蜂窩被認(rèn)為更具成本效益，而 DAS 可以部署以支持更多用戶和更高容量。

“這實際上取決于用例，即使部署在一起，小型蜂窩和 DAS 都可以成為 5G 的理想解決方案，”Tarlazzi 說。“我們的ONECELL小基站解決方案主要針對小型到大型企業(yè)，而我們的DAS解決方案更針對體育場館等大型公共場所。這兩種解決方案都利用了以太網(wǎng)傳輸以及銅纜和光纖結(jié)構(gòu)化布線。我們認(rèn)為，室內(nèi)蜂窩網(wǎng)絡(luò)盡可能對 IT 友好是很重要的。”

市場機(jī)遇

隨著 5G 小型基站部署開始推出，大多數(shù)行業(yè)專家預(yù)計設(shè)計人員、集成商和安裝人員將有大量機(jī)會參與其中——與希望將該技術(shù)用于公共和私人用途的市政當(dāng)局或企業(yè)合作，無論是戶外還是室內(nèi)。

“5G 將成為室內(nèi)蜂窩市場的巨大催化劑，因為它為移動寬帶以外的蜂窩技術(shù)開辟了各種新的用例。為了使網(wǎng)絡(luò)部署具有可擴(kuò)展性，需要一個由供應(yīng)商、合作伙伴和解決方案提供商組成的強(qiáng)大生態(tài)系統(tǒng)，能夠?qū)⑦@些解決方案交付給最終客戶，”康普的 Tarlazzi 說。

通過軟件升級，康普的多載波、多通道小型蜂窩 RP5000 無線電點可以從 LTE 頻段轉(zhuǎn)換為 5G 新無線電 (NR)，供 Verizon 的 5G 超寬帶網(wǎng)絡(luò)使用。它還將支持更高的 5G 頻率，例如全球 C 波段和美國的 CBRS。他們的單載波、單頻 RP2000 系列解決方案是軟件可選的，使運(yùn)營商能夠在不訪問硬件的情況下更改頻段。

AccelTex 的 Marco 認(rèn)為，在企業(yè)客戶中部署 5G 及其互補(bǔ)的不斷發(fā)展的 WiFi 技術(shù)，為基于覆蓋配置文件設(shè)計網(wǎng)絡(luò)的個人以及將部署基礎(chǔ)設(shè)施和實際安裝解決方案的個人提供了更多機(jī)會。“從體育場和校園的私有 5G 的角度來看，安裝人員有很多機(jī)會，而更多的公共應(yīng)用和智慧城市機(jī)會將流向高端服務(wù)提供商承包商，”他說。“借助 5G，可能還會有很多定制工作的機(jī)會，這些工作將利用我們的業(yè)務(wù)集成方面為特定用例提供交鑰匙解決方案。”

AccelTex 的 Kierstead 還設(shè)想 5G 將推動互補(bǔ)的 WiFi 應(yīng)用并提供更多機(jī)會。“運(yùn)營商希望將盡可能多的負(fù)載轉(zhuǎn)移到 WiFi 上，而且每個設(shè)備都直接連接到蜂窩網(wǎng)絡(luò)是沒有意義的。借助 WiFi 6 和 6E 等新標(biāo)準(zhǔn)以及遠(yuǎn)程、低功耗 WiFi HaLow，企業(yè)將構(gòu)建網(wǎng)狀 WiFi 網(wǎng)絡(luò)，然后可以使用 5G 蜂窩網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行回程。”

正如 viaPhoton 的 Benton 所指出的，5G 也為數(shù)據(jù)中心專業(yè)人士提供了機(jī)會。“5G 為 OSP 設(shè)計人員和安裝人員提供了重要機(jī)會，特別是與部署光纖基礎(chǔ)設(shè)施的市政當(dāng)局合作，以利用該技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)和智慧城市應(yīng)用。由于移動性的諸多優(yōu)勢，我們最終將在建筑物外看到大量 5G 無線連接設(shè)備，而且它比用電線連接所有這些設(shè)備要便宜得多，”

Benton 說：“由于 5G 支持的許多應(yīng)用，如機(jī)器對機(jī)器通信、自動駕駛汽車和智能交通系統(tǒng)，延遲變得很重要，這也將是關(guān)于如何讓計算更靠近用戶并實現(xiàn)更快的訪問核心。”