為什么小蜂窩是5G容量的重要組成部分
預(yù)計在未來十年中5G無線技術(shù)的部署將依賴于許多小型小區(qū)的部署。例如，CTIA小型基站*引物估計到2026年美國將有80萬個小型基站。移動運營商將尋求小型基站技術(shù)來增加交通擁堵區(qū)域的數(shù)據(jù)容量。這種密集的小型小區(qū)網(wǎng)絡(luò)不僅增加了每個用戶的無線電頻率，而且還為用戶提供了改善的信號質(zhì)量，以實現(xiàn)更有效的數(shù)據(jù)傳輸。無線電站點之間的較短距離還有助于克服高頻5G無線電頻譜的短信號范圍。結(jié)果，小型小區(qū)已成為增加網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)容量的領(lǐng)先解決方案。在過去的五年中，小型小區(qū)已變得越來越普遍，以提高網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍和容量。運營商在蜂窩網(wǎng)絡(luò)的初始部署中優(yōu)先考慮的是廣泛的信號覆蓋范圍，以便為盡可能多的客戶提供最低級別的移動服務(wù)。大型，高功率的宏塔式蜂窩無線電站點建在潛在客戶最多的地區(qū)。這導(dǎo)致在城市地區(qū)的早期部署而在農(nóng)村地區(qū)的部署滯后。隨著覆蓋范圍的擴大，站點的數(shù)量隨時間增加。如今，在移動網(wǎng)絡(luò)上進行投資的優(yōu)先重點是由數(shù)據(jù)服務(wù)推動的容量增加。
自2010年以來，全球移動數(shù)據(jù)流量以驚人的50%的復(fù)合年增長率增長。對數(shù)據(jù)的需求推動了整個4G時代網(wǎng)絡(luò)的巨大容量擴展。蜂窩無線電站點的數(shù)量已經(jīng)增加，并且部署了其他無線頻譜。隨著行業(yè)朝著第五代蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5G邁進，預(yù)計每年將繼續(xù)增長約30%。移動數(shù)據(jù)需求每年以25-30%的速度增長，這意味著網(wǎng)絡(luò)運營商需要在不到10年的時間內(nèi)將容量擴大10倍，這是一項艱巨的任務(wù)。
寬帶(eMBB)是5G標(biāo)準(zhǔn)的主要用例之一**。5G技術(shù)使用新的無線電頻譜，增加無線電站點密度以及通過更有效地利用無線電頻譜(頻譜效率)來提高數(shù)據(jù)容量。無線電頻譜是一種有限的資源，并且主要頻譜資源的許可證成本很高。例如，在2017年，美國聯(lián)邦通信委員會收到$ 19.8B的拍賣收益為600MHz的頻段70MHz的頻譜，并
在2019年在24至28 GHz的毫米波頻譜的許可證2.7B $ ***網(wǎng)絡(luò)運營商采取了顯著的風(fēng)險時，他們提前獲得頻譜，規(guī)劃人員無法完全依靠在需要時獲得他們想要的頻譜。添加廣播站點更加靈活。雖然也很昂貴并且需要市政
當(dāng)局的批準(zhǔn)，但是可以在需要時在網(wǎng)絡(luò)運營商的控制下添加無線電站點。網(wǎng)絡(luò)運營商不斷增加容量以滿足不斷增長的需求，從而避免了失去客戶競爭的風(fēng)險。在決定許可頻譜時，賭注很高。
因此，要考慮三種情況。第一個是覆蓋范圍受限的情況，是為覆蓋范圍而不是容量設(shè)置站點數(shù)時發(fā)生的。第二種是頻譜受限的情況，
其中頻譜受到高度限制，并且無線電數(shù)量增加以滿足數(shù)據(jù)容量。第三種是最低成本的情況，其中站點的頻譜和數(shù)量可以與最低成本的解決方案相匹配。最低成本的情況代表了網(wǎng)絡(luò)運營商在所購買頻譜和添加站點數(shù)量之間的最佳權(quán)衡。部署新站點的成本顯然是網(wǎng)絡(luò)運營商的關(guān)鍵問題。小型蜂窩網(wǎng)絡(luò)降低了站點成本。光纖和電源分配的成本是這些
網(wǎng)絡(luò)的主要成本驅(qū)動因素，而傳統(tǒng)挖溝的替代方法可進一步節(jié)省網(wǎng)絡(luò)單元構(gòu)建的50 GB / mo網(wǎng)絡(luò)的影響。灰色曲線顯示了50 GB / mo網(wǎng)絡(luò)的成本，其中有15萬美元的站點，挖溝成本為300美元/ m 。深綠色曲線表明，具有較低站點成本(在本例中為$ 30k /站點)的小型小區(qū)產(chǎn)生的總體成本較低，站點之間的距離更短。鮮綠色曲線顯示，具有較低部署成本的小型小區(qū)可以顯著降低總體網(wǎng)絡(luò)成本。另外，站點之間的距離顯著減小，這使得可以使用更廣泛的低成本頻譜。
顯示了三種不同小區(qū)部署成本的人均成本與站點間距離的關(guān)系?；揖€表示15萬美元的站點，挖溝成本為300美元/米。綠線代表小基站，每個站點3萬美元，挖溝成本為300美元/米(深綠色)和50美元/米(淺綠色)。
總之，數(shù)據(jù)流量的持續(xù)增長推動了網(wǎng)絡(luò)容量擴展的需求。額外的無線電站點是不可避免的，而小型小區(qū)則提供了一種經(jīng)濟高效的解決方案。正在添加新的頻譜帶以增加數(shù)據(jù)容量，但是這些較高頻段的較短范圍需要更密集的無線電站點。最后，容量擴展的經(jīng)濟性將頻譜增加和無線電站點增加的平衡組合實現(xiàn)了最低的擴展成本。這些強大的基本驅(qū)動因素可以解釋為什么小型蜂窩將成為5G網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。