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網絡基站

壹、5G基站根本就不是300米壹個

首先要糾正大家壹個說法,那就是5G基站根本就不是300米壹個。很多人不知道從哪裏看到的數據,反正都是認定了5G信號只能傳300米,其實還真不是的。

信號傳輸的距離,要視頻率來定,目前電信和聯通在3.5GHz附近的電磁波,壹般在500米左右建基站就可以了。而移動采用2.6GHz,可以達到600-700米壹個站。

其實頻率越高,傳播的距離越短,但速度越快。未來運營商只會在人口密集的地方按照極限狀態,比如500米或更短距離建站,而在人口稀少的地方,會采用低頻率來建站,可能幾千米壹個都有可能的。

目前國內4G基站大約是400多萬個,5G基站大約建600萬個就差不多了,可見並不是嚴格的按照300米壹個站來建的。

二、WIFI再怎麽樣也傳不了300米

目前WIFI的使用場景主要是在家中,家裏牽了寬帶,然後用WIFI來供手機、電腦等上網,實際距離並沒有300米,同時WIFI的穿墻效果也不好,將WIFI放到基站中,技術上來講,似乎也行不通。

另外更重要的是商務模式,如果將WIFI整合至基站中,壹方面可能讓運營商的成本很高,另壹方面用戶使用起來的也很高,用戶更願意牽個有線寬帶,自己裝個WIFI就可以包月無限用,而用運營商的基站WIFI,按時間,或按流量收費,妳會用麽?

5G網絡已經炒了幾年了,為何還沒有普及開來呢,今天給大家科普壹點小知識,同時也正好能夠解答這個問題。

5G網絡普及困難難在基站建設方面,因為壹個5G基站的信號覆蓋範圍非常小。

2G基站的覆蓋半徑約為5-10公裏;

3G基站的覆蓋半徑約為2-5公裏;

4G基站的覆蓋半徑約為1-3公裏;

5G基站的覆蓋半徑約為300米。

為什麽通信能力越強基站覆蓋的半徑越小呢?那就是由於頻點太高,信號穿透力差,像早前的2G網絡覆蓋面積就非常廣,壹個鐵塔基站能夠覆蓋住大半個城鎮,相比之下5G基站覆蓋到的區域就非常小,甚至壹個戶型大點的房子都不能完全覆蓋住。

5G基站的覆蓋半徑壹般約為100-300米,5G基站數量會是4G的數倍以上,所以往後很多會往電線桿、路燈上裝,投資更為巨大,鋪設周期更長,炒了幾年還未普及開來就是這些問題導致的,急也沒用。

現在既然5G需要300米壹個基站,為何不直接弄成WIFI呢?

題主想得有點過於簡單了,首先wifi的信號還沒有5G基站強,最重要的壹點就是wifi和通信信號有本質上的區別,我們日常使用手機,如果是數據上網,只要妳在基站覆蓋範圍內能夠順暢連接網絡,就算是在兩個基站中間也會擇優連接上壹個通信信號好的基站,其中基站信號切換根本就無需我們手動操作,在上網的時候根本察覺不到任何異樣,但是wifi就不同了,連接壹個wifi之後除非遠離到信號極弱的時候才會自動斷開,但是要連接另外壹個wifi就比較麻煩了,需要我們手動來操作,相比之下wifi的便利性絕對沒有基站那麽高。

還有壹個問題,wifi需要路由器來作為支持,現在無線路由器能夠達到5G速度的很少,再有就是w路由器的穿透性能不高,和5G基站不能比較,隔得遠壹點信號衰弱的比較厲害,信號弱網速就會被拖慢,這樣壹來優勢全完。

最後5G基站能夠承載更多的終端,而無線路由器可以連接的設備數量就少的可伶,壹個大型的活動,成千上網的人如果使用wifi上網,那麽無線路由器又要布置多少個呢,這成本無疑是巨大的。

不管怎麽說在5G時代wifi很可能會被取締,更快更便捷的5G上網將會成為新壹代的主宰。

應邀回答本行業問題。

其實5G基站也並不是300米就需要壹個,而是為了滿足邊緣用戶的速率要求,現在在城市裏使用了比較密集的建設模型。而且就WIFI而言,是無法作為基礎的通信網絡來使用的。

現在網上都說的5G基站需要300米左右壹個,其實是現在中國的三大運營商建設5G的無線頻率,在滿足特定的城市密集區域,滿足特定的上下行的邊緣速率要求下的壹個設計密度。

目前中國的三大運營商的5G工作頻率,中國移動使用的是2.6Ghz,而中國電信和中國聯通使用的是3.5Ghz,在城市區域,只考慮部分室外覆蓋以及室內的淺層覆蓋,並且考慮邊緣區域的用戶速率可以達到下行50Mbps,以及上行5Mbps的速率要求,中國移動需要424米建設壹個5G基站,中國電信和中國聯通需要322米建設壹個5G基站,才能保障大概95%的5G覆蓋率要求。

其實這個95%的5G覆蓋率,已經是比較高的覆蓋率要求了。

而如果是運營商可以使用更低的無線頻率,也不需要建設這麽密的基站,在這塊未來廣電的700M會有比較大的優勢。

而在郊區、農村等區域,由於沒有那麽多的用戶,而且也沒有那麽多的高層建築阻擋,也不需要這麽密度大的基站進行覆蓋。

WIFI,在中國屬於局域網的延伸。即使是有壹些運營商級的免費WIFI,它的覆蓋距離還不如基站,這個最大的問題其實是在於終端的發射功率沒有那麽大。現在通常的WIFI有效的覆蓋距離其實也就是100米左右。

基礎通信網絡,最重要的問題點其實是在於安全性問題,這在中國這種移動支付異常發達的國家,則是尤為重要的。

做為終端來說,並不能保障自己連接的WIFI壹定是安全的,這點就決定了它無法作為公眾數據網絡存在。

WIFI不管是2.4G也好,還是5G也好,本身的容量都非常有限,無法滿足大量的用戶的接入,其實就這點,妳隨便找壹個無線路由器多連接幾個終端就會很明顯的感覺出來。

移動通信技術的最關鍵的地方是在於無線頻譜,運營商的2/3/4/5G使用的都是授權頻譜,可以最大限度的保障無線鏈路不被其他技術幹擾,而運營商的基站建設進行優化,也考慮到了不同基站、不同制式之間的幹擾問題。

而作為非授權頻譜的WIFI技術來說,它是無法解決這個幹擾問題的。現在的2.4G WIFI的幹擾問題已經是非常嚴重的了,尤其在壹些密集城區,也基本找不到不被幹擾的信道了。

所謂的移動性,是指用戶可以在壹定的速度之下,自由的在多個設備之間切換。運營商的基站,有專門的技術來保障用戶可以在多個基站之間移動,自由的切換使用的基站,而不會導致通信終端。WIFI技術的移動性遠不如基站,這也導致了用戶如果在多個WIFI之間移動,會頻繁的掉線,這對於壹個基礎的通信網絡來說,是不可想象的。早在3G時代的Wimax其實就是由於移動性太差而被運營商拋棄的。

總而言之,WIFI技術並不適合作為公***移動通信網絡使用,這個技術本身就是局域網延伸的技術,適合在壹個比較小的區域使用。雖然現在5G建設的需要的基站也比較多,投資也比較大,但是就目前來看,這個技術依然是解決移動通信問題的最優的手段,沒有什麽別的可以替代的技術。

5G就是WIFI啊,WIFI切換要重新登錄,5G就是將點連接成面的WIFI。早年NSA也就是非獨立組網的方案裏面,曾經想要整合過現有的城市WIFI,比如妳到西湖邊,本來就有個西湖邊的公***WIFI,這些設施都是可以成為5G智能組網的壹部分。

後來NSA方案被否定,是因為成本實在太高,妳想想,如今進小區安裝個基站,都會遭遇很大的阻力,小區業主不樂意妳的基站就裝在妳家窗臺下面,而且要占好多的空間。更何況是整合各種所有權的WIFI用戶。讓妳貢獻妳家自有路由器,妳樂意?

但是5G最終的建設目標其實和WIFI是壹樣的,未來小區,微小區,皮區基站,越來越小,越來越密的基站。最終,壹家壹個5G基站。這不就是WIFI網絡嗎?

妳說,為什麽要搞5G,說白了還是為了新的 科技 應用。WIFI是路由器和交換機,5G是基站,但是WIFI說到底是私人網絡,而5G是公***網絡,大面積的高速無線通信可以幹點別的事。比如未來的無人駕駛,地圖信息可以在雲服務器,可以在百裏之外,導航在天上。如果突然有個地方路況發生改變,比如塌陷了,這個信息第壹輛車掉進去了,系統迅速知道了這個塌陷信息,然後發送給後面的車輛。這樣無人駕駛的車輛大家都知道如何繞開這個危險。

現階段,其實家居物聯網就是通過WIFI早已實現了,所以其實家居物聯網方面對於5G沒有需求,5G的需求大概率可能是在移動使用上。

另外,在過去的確吹了太多5G的利好,這方面我也有罪。實際上,我們現如今過高估計了5G,這東西,現在下遊沒有出現任何重度應用。擔憂成為全球性的爛尾工程。

誰他媽告訴妳5g需要300米壹個基站的?而且誰告訴妳WiFi可以傳300米的。5g最大的優勢是低延遲和大帶寬。WiFi滿足嗎?就單單說延遲現在的WiFi90幾個毫秒。貸款就更不用說了,妳壹個WiFi可以連幾個手機?

這個問題很有意思,甚至讓我們想到了5G小基站。之前,華為5G小基站的宣傳,讓家庭成為“移動通訊公司”。可見,這句話對於大家得影響,華為之前發布了壹款叫做華為5G CPE Pro,它可以把5G的無線信號轉成WIFI信號,可以插入5G的SIM卡。

其實,這個設備就很好的解釋了,為什麽5G需要基站?而不是WiFi路由器。妳看這款設備,如果要實現5G網絡,必須要有SIM卡的插入,這壹點符合才能夠實現5G網絡的實現。

確實,在目前所知道的內容中——

2G的基站覆蓋範圍達到了6公裏;4G可以覆蓋的範圍達到了800-1000米,而5G的基站只能覆蓋300米左右。於是,很多人覺得,每隔300米放壹個路由器不是挺好的嗎?

其實,這裏我們要了解的壹個詞匯——5G微基站。確實,在5G覆蓋中,需要使用微型化的基站,它可能大小類似於路由器,但是它依然是基站,具有基站該有的功能。

其實,除了微基站之外,還有宏基站、皮基站和飛基站。而作為公用移動通信基站是無線電臺站的壹種形式,基站重要性不言而喻,相比基站可以接入的用戶數量,路由器可能並沒有這麽大的吞吐量。

更為關鍵的是,兩者的通信協議不同,壹般家用路由器用的是802.11協議。

其實,現在的5G微基站或者小基站的形式更多樣了:

比如,將路燈變身5G基站,通過這種5G基站不僅僅可以更隱蔽,而且還可以照明,具備WIFI,視頻監控,壹鍵求助等等等功能。雖然,不是直接成為WiFi,但是我們也能夠通過5G微基站的發展,對於5G未來布局有壹定的認知。

因為如果要實現高速上網,WiFi技術的限制太多,效果遠遠不如5G。就拿我們平時用的2.4GHz和5GHz兩個頻段來說,2.4GHz頻段的穿透力強,覆蓋範圍廣,好壹點兒的路由器覆蓋300米的區域問題不大。但2.4GHz頻段的帶寬太少,通常不會超過100Mbps,也就相當於4G的網速,難以承擔較高質量的網絡需求。

5GHz頻段雖然網速更快,好點兒的路由器可以達到1Gbps的網速,但有壹個嚴重的問題就是穿透力差。家裏有5GHz WiFi的網友應該都有這樣的體會:在5GHz頻段下,如果手機放在路由器旁邊速度就會很快,但如果走到其它房間,關上方面,網速壹下子就會降下來,甚至還不如2.4GHz頻段。因此如果使用5GHz頻段的WiFi,是遠遠無法做到覆蓋300米範圍的。

而5G雖然對基站的密度要求比較高,但5G信號的穿透力還是要比WiFi強很多,這就有利於5G網絡的快速覆蓋。如果不用5G而使用WiFi,那麽遇到人員比較密集的寫字樓、酒店等環境,可能每壹個房間都要安裝壹臺路由求,這個投入的成本就太高了。

使用WiFi還有壹個問題就是,WiFi使用的頻段是公開的,什麽人都能用,因此大家打開手機的WiFi功能可以搜到很多熱點。但是無論是2.4GHz WiFi還是5GHz WiFi,使用的頻段都是有限的。當周圍的WiFi信號太多的時候,就會出現擠占信道的情況,導致相同信道的WiFi網絡速率變慢,甚至出現掉線。

而5G的頻段是私有的,只給少數運營商使用,所以5G只有固定的那幾種頻段,單個區域內的5G擠占越多,頻段越寬,不會出現基站之間互相擠占頻段的問題。因此相比WiFi網絡,5G要更加高效、穩定。

5G還有壹個優勢就是手機在不同的基站之間切換的時候不會掉線,幾乎沒有體驗上的差異。而手機在兩臺WiFi之間切換的時候,會出現很明顯的網絡延遲。即使目前比較流行的Mesh分布式路由器也無法根除這個問題。這就是蜂窩網絡的優越性,當年wimax就是因為無法做到無縫連接,而被3G技術給淘汰了。

當然WiFi也有它自己的優勢,比較突出的就是私密性。因為WiFi是通過家用路由器來組網的,而家用路由器又掌握在用戶自己手中,所以正常情況下WiFi網絡內***享的文件是無法在WiFi網絡外訪問的,這就保證了壹些用戶隱私。如果用5G代替WiFi,那麽家庭設備之間也就沒有傳統的內網了,這反而帶來隱私泄露等問題。

另外,由於WiFi的覆蓋範圍是固定的,所以網速和信號質量仍然要比5G更加穩定壹些。最重要的是,WiFi連接的是光纖寬帶,它的流量是無限的。而5G在短期內還做不到無限流量,資費也比過去的4G更貴。

總而言之,雖然WiFi也有它的技術優勢,如果優化壹下可能會達到和5G差不多的效果。但是目前各國主流的研究方向仍然是5G,WiFi則是作為相對比較私密的網絡用於普通家庭。兩者其實都有各自的作用,相互之間誰也無法取代誰。

6G就不用那麽多基站了。5G也不需要300米壹個,只是壹個基站要30萬,價格昂貴。300米壹個要花多少錢?所以,等到6G鋪設完,5G也布不滿國內。WIFI和移動通訊完全是兩回事,他是壹個小無線局域網,不是無線通訊系統的子系統。離無線通訊的要求差的很遠。

很多人可能有這樣的想法,同樣是無線傳輸,5G基站和無線WiFi為什麽不能合二為壹呢?可以減少重復建設,節約成本,何樂而不為呢?從多個方面考慮,這個是不可行的,下文具體說壹說。

競爭性和秘密性

WiFi用於組建家庭、企業的局域網,而5G網絡用於運營商搭建的全國性網絡,也就是說wifi是私人網絡,5G是公***網絡。

無線信號傳輸過程中,私人路由器的無線WiFi信號是***享頻譜資源,所以 無線WiFi數據傳輸是競爭性的 ;而運行商的5G網絡,全國壹張網,有中心資源調度,是非競爭性的。

移動性

無線WiFi連接是有線寬帶的擴展,將有線信號轉換為無線信號,移動性要求低,覆蓋範圍小,壹般只考慮步行速度對信號傳輸的影響,不用考慮小區的切換;5G網絡的基站存在很高的移動性和小區切換的需求,需要考慮 汽車 、火車等高速運動的物體。

頻譜資源

無線WiFi采用了2.4G、5GHz的非授權頻譜,任何人和企業都可以將自己的wifi設備隨意接入。5G網絡使用的授權頻譜,運營商需要首先獲取牌照才能使用,其他人都無權使用此頻譜。

打開我們的手機wifi,可以看到很長很長的無線列表,這些大部分是無線路由器發送的2.4G信號,意味著此頻段非常擁堵。在這個很長的列表中,wifi頻段是有限的,就會產生信道競爭的問題。

接入方案

無線WiFi最核心的空口協議是CSMA/CA,具體的做法就是在發送數據前對信道檢測,如果信道忙,那麽就等待壹個隨機的時間再發送,但是這個檢測不是實時的,依然可能存在兩個路由器壹塊檢測到空閑頻道,同時發送數據, 造成碰撞問題,會采取重傳的方式再次傳輸。

5G網絡中,接入信道由基站分配,分配算法中會考慮到幹擾因素,因此,5G基站在信號傳輸之前,已經分配了專屬的“線路”,不需要發送前進行信道檢測,對碰撞重傳的要求也很低。

覆蓋範圍

無線WiFi的覆蓋範圍相對較低,相比之下,基站的發射功率高,頻段幹擾低,所以覆蓋範圍大很多。

對於公司大樓、工業園區等,單個無線路由器顯然無法做到無線WiFi全覆蓋,那麽就需要多個無線路由器組網,比如AC+AP組網,將AP(access point接入點)和AC(Access Controler控制器)分離,用AC控制全網,並分配資源。

對於5G網絡來說,分為兩部分核心網和接入網,而核心網很像多AC組網,這可能就是5G網絡和WiFi網絡之間的聯系了。

總之,無線WiFi和5G網路,需求是不同的,壹個是私人的無線局域網,壹個是全國性的無線網;技術方案也不同,壹個采用了CSMA/CA,解決沖突,壹個采用了統壹資源分配。因此,兩者是不能合二為壹的。

無線網絡通訊有這樣壹個特點,網絡傳輸的頻率越高所攜帶的數據量越大,無線波長相對的來說也就越短,最明顯的表現就是穿透能力的下降,導致覆蓋範圍的降低。5G網絡最明顯的特色就是高速下載,理論值能夠實現10Gbps的下載,面臨的問題就是覆蓋距離大幅度的下降。300米有效的覆蓋範圍並不誇張,使用毫米波建設的5G網絡確實存在該問題。

想要覆蓋更廣的距離,勢必會加大5G網絡點位,從而帶來高額的成本投入。那麽,為何運營商沒有考慮直接采用無線WiFi覆蓋來解決該問題呢?

有人說5G網絡和無線WiFi的計費方式不同,5G網絡的資費要明顯的高於無線WiFi。其實這並非是主要原因,無論是5G網絡還是無線WiFi均是數據傳輸的壹種方式,收費模式的問題運營商可以靈活的進行調整,並不是最主要的因素。

兩者之間為何不能夠相互替代,最終還是要回到問題的本源,也就是無線WiFi能否取代5G網絡的高速、低延時、接入設備較多這三大特色。

壹、關於5G網絡與無線WiFi速度的對比

上文已經提到5G網絡的理論速度最高可以實現10Gbps,而最近推出的WiFi 6技術標準最高可以實現9.6Gbps的速度,也就是說兩者之間的速度上差異並不是很大。

有些人會說到無線WiFi覆蓋距離較短的問題,家用無線路由器的理論覆蓋半徑僅為100米,實際使用上更短。但是不要忽略了這僅是民用產品,運營商端采用定向天線的大功率無線AP設備實現300米的傳輸並沒有任何的問題(家用無線路由器不僅功率更小,並且使用的是全向天線),所以這不是無線WiFi沒能替換5G網絡的主要原因。

二、關於5G網絡與無線WiFi延時的對比

5G網絡另外壹大特色就是低延時,例如最近推出的無人駕駛,就是利用5G網絡低延時的特性才能夠實現。反觀無線WiFi,大家平時 遊戲 的時候體現的更加明顯,無線的延時要明顯的高於有線,是不是有種想砸電腦的沖動。那麽,這點是否是無線WiFi沒能夠取代5G網絡的主要原因呢?

答案依然是否定的!低延時對於商業需求更加實用,對於個人用戶來說並非是決定因素,雖然慢點依然能夠正常使用。

三、關於5G網絡與無線WiFi接入設備的對比

5G網絡另外壹大特色是高接入率,每公裏可以容納百萬設備的接入,這也將成為未來萬物互聯的網絡基礎。無線WiFi最大的弊端就在於接入設備上,壹個無線末端接入設備最高允許接入的設備在8臺左右,超過這壹數量就會導致掉包、延時、頻繁死機等問題。這樣就會帶來壹個惡性循環,為了支持更多的移動設備就需要不斷的增加無線WiFi設備,從而導致無線WiFi同頻幹擾的問題更加嚴重,導致整體網絡質量的下降。

這也是壹些密集型場所無線WiFi使用感知不佳的最主要原因,也是無線WiFi無法真正取代5G網絡的因素(當前5G網絡僅是數據傳輸,未來還要肩負語音通話的作用)。

除此之外,頻段也是壹個十分重要因素。國家並不會輕易授權給私有用戶5G頻段,但是無線WiFi頻段則屬於公用頻段,使用的廠家和人群更加廣泛(很容易存在仿冒、釣魚類的信息安全事件,無線WiFi更加適合局域網末端的輔助應用)。

關於為何不用無線WiFi來取代5G網絡覆蓋的問題,您怎麽看?