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5G普及后基站的覆盖半径是否可以做到和 4G 基站

更新时间:2020-07-08 18:27点击:

  在仿线G宏基站(非毫米波基站)的下行覆盖半径可以做到和4G基站一样。这里的仿真条件指的是:特定模型、基站装备massive MIMO天线等等....

  在最理想情况下,针对下行信道(基站到手机终端的数据传输),基站电磁波的自由空间损耗可以从Friis Transmission Equation得到:

  考虑到用户终端的多样性(谁让你们乱买手机,摔!),我们通常会认为终端相关参数运营商无法修改,那么当终端接收功率确定时,电磁波传输距离会受到电磁波频率、基站天线配置、基站发射功率的影响。

  但是5G中其它技术显然会同样改变,我们讨论的时候不能忽略这些因素。在这些改变中,我想对基站天线部分影响更大的显然是massive MIMO。

  MIMO在LTE中就有应用,现在4G中比较普遍的基站天线TX。那么根据天线TR天线dB左右增益。

  同时,考虑为了能够对特定终端获得更强的天线增益,采用了更先进的波束赋形技术。目前基站中一般会采用3-D形式放置天线G基站更加集中,由此而来的天线增益同样会被提升。

  需要提一下massive MIMO的配套技术:波束管理。4G基站与用了massive MIMO的5G基站,区别就像电灯泡与手电筒的关系,手电筒所产生的光柱是高增益的波束,但是需要找得到目标,才能提供增益。这与massive MIMO的波束原理是一致的。必须通过波束管理预测用户位置,才能连续不断的提供高增益波束。

  同时,massive MIMO带来的是天线增益增强,但是其实还有负面影响因素。比如因为massive MIMO带来的空分复用,所以单位时间内传输的数据量要大于4G,因此会导致终端的编解码需求提升,导致解调门限提高(就是上述公式中的 ),引起覆盖降低。

  在5G基站下行覆盖仿线G基站一样,用户的实际体验效果可能会因为波束管理/追踪问题相比4G基站打一点折扣,上行覆盖会可能会比5G低一些。

  如果综合考虑上下行和实际情况下复杂的遮挡、波束追踪问题,5G基站会比4G基站覆盖低。


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