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互联网快速发展,5G覆盖为智慧建筑发展“添翼加速”

互联网快速发展,5G覆盖为智慧建筑发展“添翼加速”
2020-11-05 08:59:45 来源:科技日报

“5G的愿景叫信息随心而至,万物触手可及,这也是智慧园区或者智慧楼宇的愿景。”日前在RealTech国际未来地产峰会2020(“RealTech2020”)上,中国信息通信研究院泰尔系统实验室副总工程师周峰告诉记者。

5G有什么样的落地应用?“我们回顾一下4G发展的历史,当时4G刚发展的时候大家也在问这个问题,但是4G覆盖形成以后以生活服务、网约车为代表的APP像雨后春笋一样发展起来了。5G会增强整个信息社会的神经系统,基础的土壤肥力增加以后,各种各样的应用一定会成长起来,形成满园春色。”周峰说。

周峰表示:“在这种情况下,要增强5G的覆盖其中一个重要的方向是5G毫米波。我们特别重视5G毫米波的室内覆盖,因为从人的活动空间来讲,人的业务大部分发生在室内的,大体上数据业务的70%以上发生在室内。5G下一阶段是毫米波,意味着更大带宽,这种高速率的数据业务服务,体验要比4G要好很多。”

由中国信息通信研究院等协同,我国在2019年启动了毫米波相关的5G增强技术实验,今明两年将进一步开展5G毫米波实验。2020年中国信息通信研究院和北京邮电大学合作建设的全球第一个5G毫米波OTA端到端实验平台已经完成并且投入使用,这将实现5G毫米波的综合测试。

“5G毫米波有电波传播方面的问题,它的速率很快,但是传播特性方面有一些问题需要克服。”周峰指出。

周峰举例,华为上海研究所公开发表的论文表明,测量结果显示毫米波从室外宏站覆盖室内非常困难,只有在靠近基站的方向才有比较好的覆盖,纵深处几乎没有覆盖。

周峰带领的科研团队从2017年开始做这方面的研究,做了大量的现场实验,包括各种办公楼和郊区场景的测量等。

“在研究中我们也可以看到5G毫米波从室外覆盖室内非常困难,与3.5GHz信号相比,除去自由空间传播损耗的增量,在一些场景下毫米波的建筑物穿透损耗比低频段大6到16分贝。此外,我们还对其它的典型建筑进行了信号覆盖的测量,比如中国信息通信研究院科研楼B座,该楼的毫米波覆盖有可能是比较好,这个建筑是混凝土框架结构,内部有挑空大厅构造,外墙框架间是大片的普通玻璃幕墙,只要电磁波穿过玻璃就可以实现覆盖。”周峰介绍。

2019年美国电信运营商Verizon在芝加哥和明尼阿波利斯开展了5G覆盖,应用了5G毫米波。后来发现在室外的传输速率非常高,但是一旦进入室内传输速率就显著下降,在一些位置比4G还要慢。这个问题怎么解决呢?

周峰指出,从中国信息通信研究院的测量数据也可以看到,从室外宏站实现毫米波室内覆盖在一些场景下非常困难,比如,建筑节能降耗工程中大量应用了金属镀膜保温玻璃,而这种玻璃对电磁波阻隔效应非常强,从而导致毫米波从室外覆盖室内非常困难,这就要使用高频段和低频段的联合组网,在5G室内覆盖中针对不同的建筑构造做到“一楼一策,一楼一测”,正确的覆盖策略来自扎实的测量实践。

美国高通在2019年做的实验中,室内覆盖基本放弃了从室外覆盖室内的思路,而是采用大量5G毫米波小基站,比如在拉斯维加斯的会展中心的实验,除了个别有遮挡的地方,其它区域的覆盖都是非常好的。在1.5万平方米的航站楼,用了10个5G毫米波的小基站就实现了非常高速率的覆盖。

我国相关研究机构在青岛高铁站的测量表明5G毫米波在大型室内空间的覆盖效果也是不错的。

“在未来的5G架构中,室外和室内场景要分开,室内隔断很少的大型空间如会展中心场景,毫米波的覆盖是没有问题的,大家能得到很好的通信体验,在这个物理基础上就可以构建很先进智能的智慧建筑信息系统,而且成本可以做比较清晰的估算。”周峰说。

关键在于有隔断的室内传播环境,怎么办呢?“小基站和光载射频将扮演重要的角色,现在的小基站已经做的非常小巧漂亮,这需要在建筑设计上充分考虑设备和线路的容纳空间和融合美观问题。”周峰表示。(记者 马爱平)

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