中国储能网讯:12月4日,中国正式发放4G牌照,迎来4G新时代。基站作为移动通信网络最为关键的设备,其发展与移动通信技术的发展密切相关。相对前几代移动通信基站,4G基站建设有何突出特点和最新趋势?在建设时应注意哪些事项?关于基站辐射这个人们高度关注的老话题,在产业步入新时期之际,专家又是如何解说的呢?新华网记者带着这些问题,采访了中国移动通信集团设计院有限公司无线所所长汤利民、工信部电信研究院通信标准研究所沈嘉博士、中兴通讯中国区副总经理顾翔、爱立信东北亚区产品经理张越。
发展简史
爱立信东北亚区产品经理张越和中兴通讯中国区副总经理顾翔各用几句话勾勒了移动通信基站发展历史。
张越讲得非常简洁:移动通信基站发展从2G时代开始,产品形态经历了机柜式宏基站 -> 分布式基站 -> 一体化基站 –> 未来芯片级基站等几个阶段。
顾翔说,移动通信基站虽然通信技术经历了1G、2G、3G、4G演进变化,但基本上就有两种形态:一是室内站(基带&功放)+馈缆+天线;一是室内站(基带)+光纤+射频单元RRU+跳缆+天线,后者把原来室内基站设备的射频部分通过光纤拉远,安装在临近天线的地方,大大减少铜馈缆的传输损耗和工程安装难度,同时使基带处理部分成“池”而共享。2006年中兴通讯业界首先在中国移动青岛TD-SCDMA网络中规模应用,彻底改变了基站的设备形态和架构。到现在,BBU+RRU的分布式基站已经成为业界主流的基站形态。
最新趋势
当前移动通信基站发展正呈现哪些突出特点和最新发展趋势?四位专家作出了大同小异的回答。
中国移动通信集团设计院有限公司无线所所长汤利民表示,4G时代的基站和3G时代的基站在形态上没有太大的差异,都是采用BBU+RRU方式。由于TD-LTE频段较高,深度覆盖和容量需求需要增加更多的小站来补充,所以,4G时代的小站比例会增高。小站一般包括pico站、nanocell、Relay等等。小站能针对一些特定场景和特殊区域加强网络覆盖和提供容量,但需要供电、传输等,可见它对资源的需求并不一定比大站简单。另外,小站多了,对管理也会提出新的要求,网络会更加复杂。
基站设备发展的总体趋势是宽带化、一体化,即不同的系统不同的制式都由一套硬件来实现,支持更多的频段、更高的功放效率、更高的集成度。只需在软件上进行一些改变就可以。设备制造商针对运营商选站及深度覆盖难题,也创新地推出了一些小站、一体化基站等产品。
工信部电信研究院通信标准研究所沈嘉博士表示,4G时代的基站仍然叫基站,虽然名称不变,但技术有了更新,能力更强。4G时代的基站具有这几个特点或发展趋势:一是带宽更大;二是多天线;三是密度提高;四是混合发展。
中兴通讯中国区副总经理顾翔提出三大趋势论。一是IT化。多制式融合,共硬件平台,不同制式通过软件进行区分甚至工模融合,减少传统网络规划优化硬件调整精度,通过软件功能提升网络性能指标。二是精细化。基站形态会根据覆盖场景的需求灵活定制,集中基带池(用户面与控制面分离)、室外宏站、室分系统、微站、Femto、Relay等等,因地规划,灵活选择。三是绿色环保。降低基站功耗,减少碳排放量,精细规划基站发射功率,减少无线电磁干扰,集成美化,基站系统减少占地面积,和谐融入环境中。
顾翔还强调,4G网络本身就是扁平化、IP化、实时在线、快速接入和切换的无线数据网,同2G、3G相比,最大的变化就是减少了BSC/RNC无线网络控制单元,业务处理上不再有CS语音交换部分,全部是PS数据业务。上述特点和变化决定了4G网络建设时,要注意以下几个问题:一、网络中宏站、微站共存的Hetnet异构网,必须要处理好干扰和切换,基站要承担部分RNC功能,基站间的协同关系要实时、有效;二、异系统共站甚至共天线,由于频谱差异的覆盖要求的不同,带来网规一致性的问题,同频组网抑制干扰要求减少高站的数量;三、大数据量的业务接入对承载网带宽提出更高的要求,达到百M甚至G级,同时基站间的X2接口,也会增加承载网传输链路配置。
张越认为,当前移动通信基站发张正呈现多元化、小型化、一体化发展趋势。多元化是指基站的产品形态更多丰富,适用于各种不同的室内外场景;小型化是指基站的集成度更高,产品尺寸更小,且有适用于室内覆盖的新型微基站形态出现;一体化是指传统基站与天线集成在一起,具有更好的射频性能,更易于站点部署。
张越还特别提醒,因为相比2G、3G基站,4G基站建设更加灵活(产品类型更加丰富可适用于不同场景、可复用现有站址资源),增加了软件自动配置等功能,所以部署时可充分考虑与现有2G或3G网络共站址资源,同时做好多网协同规划,避免异系统间的干扰。
辐射安全
沈嘉博士说,我们生活的世界,辐射无处不在,如飞机、电视、电脑、洗衣机、手机都有。基站有辐射,但是其强度还比不上手机大,远没大家想的那么严重。基站距离人体至少有几十米远,如宏基站的天线挂高在35米以上,即便是站在信号主瓣最强的地面上某个区域,辐射值也远远小于标准限值。因此,只要选址合理、建站合规并采取相应的技术措施控制发射功率和杂散辐射,基站的辐射就不会对人体造成危害。
汤利民介绍,运营商在建站之前都有一套严格的建站规则,比如规定不得对着幼儿园、医院、学校、居民小区等等敏感地区;选完站址后,会由国家相关部门做环境评估,只有通过环评的基站才会真正实施。严格按国家标准建的这些基站对老百姓的健康和生活是没有危害的。基站正式投用之前,还会经过建设者充分测试,有如神农尝百草,确定安全了,才会正式运营。
顾翔认为,无线电波在自然界无处不在,不仅仅是通信系统,家电、医疗、军事甚至地球自身磁场,都是电磁波的一种,民用通信系统辐射强度非常小。国家无线电管理局对基站上网运行有着严格的发射功率规范要求,而且中国的无线电磁波辐射标准要远比国际标准严格,所有商用基站设备都经过工信部无委的核准,对人体健康的危害基本不存在。
张越的观点与其他专家的有点类似。他说,由于基站一般安装在塔顶或者建筑物顶部,与普通大众有足够的空间隔离度,所以基站辐射不会对健康造成负面影响,其对于人体的辐射值远小于家用电器、手机等对于人体的辐射值。