放在村頭,實現村村通光纖!華為5G有源天線不足10萬元_風聞
大眼联盟-3小时前
為什麼大家都愛看車展手機展,不愛看通信展?原因很簡單,汽車和手機能看出好來,通信設備根本看不明白。
前幾天我在鄭州世界5G大會的華為展廳看到了一部基站天線,大多數人瞟一眼就過去了,畢竟就一個長方形的白色鐵盒子,有啥好看的?
我覺得這部天線有點看頭,找來了現場的華為專家諮詢,你猜我們聊了多長時間?1小時20分鐘。
本文就聊聊這部世界上最先進的5G廣角meta天線,能讓你一個外行領悟到華為5G基站的秘密,這樣的文章您以前從來沒有看過。
首先説用途,這款5G廣角天線主要是用在鄉鎮、農村,針對的是面積很大但住户分散的村落。
光纖拉到了村頭,光纖入户就成為了難題,由於住户分散,每家單獨扯根光纖的話成本高效益低。
於是就在村頭架這麼一座基站,將高速的5G信號直接射到人家,每家配一個CPE,就是將5G信號轉化為Wi-Fi的小設備,然後每家就都高速上網了,下載速率300M,家庭寬帶、手機上網、網絡電視同時解決。
跟過去的4G基站相比,這款設備的頻譜效率提高了5~10倍,這是個非常了不起的成就,但華為是怎麼做到的呢?
首先,這部天線隱藏着32個收發通道,通過波束賦形技術,將輻射面就分成了8個窄波束。
這就相當於將電燈泡換成了手電筒,把信號能量集中了,在相同能量條件下,就能夠提供更強的信號,這就是空分複用,即在空間上進行分割,對頻譜進行重複利用。
這個點子很好,那以前為什麼不用?因為以前搞不定啊,就好比看廚師教做菜,一看就會,一做就廢。
第二個問題,基站咋知道哪個村民在哪個方向,怎麼讓正確的波束正好指向你?
5G基站設置了兩種信道,廣播信道和業務信道。首先用廣播信道掃描全村找人,搞清楚服務對象在哪個扇區後,就調用那個方向的業務波束去提供數據服務。
第三個問題,像手電棒一樣的8個窄波束,是從左到右輪流點亮的,ms級的掃描週期確保覆蓋到前方所有用户。給服務對象提供的信號是間斷的,那如何保證用户連續通話和上網呢?
舉個例子,幼兒園阿姨給8個小孩餵飯,從左到右輪着喂,給第一個孩子喂一勺後,就給第二個孩子喂,等給第8個孩子喂完後,第一個孩子剛把飯嚥下去,第二輪餵飯又開始了。
對於阿姨來説,餵飯是間斷性的,而對孩子來説,吃飯是連續的,第一口剛下肚,第二口又來了。
基站就是阿姨,用户就是孩子,基站輪詢服務,保證用户連續上網,這就是時分複用,即把時間分割,分時服務以提高效率。
在每個波束中,又把頻譜拆分成不同子載波,每個子載波都承載着不同業務,業務發生變化後,馬上對頻段進行重新利用。
這就好比是公路上的潮汐車道,早上進城車多,就把潮汐車道用於進城,晚上出城車多,潮汐車道就改成出城。
這種對頻率的靈活使用方式,就叫做頻分複用。
當年我在大學教《通信原理》,教材稱空分複用、時分複用、頻分複用這三種複用方式,可以在不同的技術場景下分別使用。
而在華為這部5G廣角meta天線中,居然把三種方式都用全了。超越了教科書,將技術原理用到了極致,這就是華為技術領先的奧秘。
我們在城市裏看到的天線,往往是一個杆上放三個,每個天線的發射角是120度。
而這部5G廣角meta天線是靠近村頭設置的,120度涵蓋不了全村,兩側的住户會遺漏掉。
為了解決這個問題,在天線兩側做了信號的加強,採用了介電常數不均衡的材料,讓波束的方向發生偏轉,從而使輻射角度擴展到180度。
為了在有限的面積上做更多的振子和更高增益的波束(上塔設備要求天線迎風面不能大於0.8平方米),這部天線的面積設計成了0.75平方米。
在這麼小的面積裏,集成了256個振子,連接32個收發通道,令人歎為觀止。
這麼牛的設備+天線多少錢?軍用相控陣天線售價是60萬~百萬量級,這款民用設備的僅僅不足10萬元。
所以,在我國鄉鎮、農村用的5G基站,技術水準已甩歐美國家三條街。
看到這裏您可能有點擔心,技術路線和性能指標説得這麼細,會不會泄露秘密?
不必擔心,西方廠商跟蹤研究這款設備已經四年了,此文介紹的技術路線他們早就知道了,但就是研發不出來。
中國人使用的是最先進的電信設備,享受的是一流的電信服務,感謝華為,感謝國家!
chentom60