導(dǎo)讀:3GPP定義的5G無線電頻段范圍有包括FR1頻段和FR2頻段。FR1頻段的頻率范圍是410-7125MHz,基本位于6GHz以下,所以叫Sub-6GHz頻段。
3GPP定義的5G無線電頻段范圍有包括FR1頻段和FR2頻段。FR1頻段的頻率范圍是410-7125MHz,基本位于6GHz以下,所以叫Sub-6GHz頻段。FR2頻段的頻率范圍是24.25GHz-52.6GHz,F(xiàn)R2頻段中,多數(shù)頻率的波長小于10毫米,所以FR2也被稱為"毫米波(mmWave)"頻段。
由于通信技術(shù)的發(fā)展,Sub-6GHz的可利用頻譜已經(jīng)日益萎縮,而且隨著時間的推移,頻譜這種稀缺資源會越來越緊張。根據(jù)通信原理,無線通信的最大信號帶寬大約是載波頻率的5%左右,只有工作在更高的頻率上的毫米波能才提供連續(xù)的大帶寬,而根據(jù)香農(nóng)定律帶寬直接決定了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾省?/p>
在毫米波頻段中,28GHz的可用頻譜1GHz,而工作在最高頻段2G左右的LTE-A可用頻譜就僅有100MHz。對應(yīng)的速率方面Sub6G的一般在1.5Gbps左右,而毫米波可達(dá)到6.7Gbps+, 優(yōu)勢非常明顯,這也使得毫米波非常適用于VR、高清視頻、智慧工廠、家庭寬帶等應(yīng)用場景。
正因如此,全球各大運(yùn)營商都在積極的推進(jìn)5G毫米波的部署,目前全球已經(jīng)有超過120家運(yùn)營商正在投資部署毫米波,其中美國Sub-6GHz頻段資源極其緊缺,所以將毫米波作為5G現(xiàn)行部署的主要頻段。
日本和韓國,他們也將毫米波用于重點(diǎn)區(qū)域的覆蓋。意大利已經(jīng)進(jìn)行了毫米波頻譜資源的拍賣,德國和英國正在計(jì)劃之中,他們的使用頻段,主要集中在26GHz頻段(24.25-27.5GHz)。
在中國,三大運(yùn)營商也都有各自的毫米波商用計(jì)劃時間表。例如,據(jù)有關(guān)人士透露,中國移動將在2022年具備毫米波的規(guī)模商用能力。中國聯(lián)通則表示,將在2021年6月完成冬奧場館設(shè)備部署和毫米波應(yīng)用產(chǎn)品體驗(yàn)部署,在2022年北京冬奧會進(jìn)行毫米波技術(shù)的展示和應(yīng)用。
全球毫米波市場布局圖
針對毫米波市場,美格智能基于高通驍龍X55平臺,推出5G毫米波模組SRM825W,支持mmWave 800MHz帶寬下行,UDP下行速率實(shí)測可達(dá)到5.4Gbps。支持全球頻段,可搭配QTM525/QTM527毫米波天線,ERIP最高可達(dá)50dBm。該款模組產(chǎn)品已經(jīng)助力多個客戶完成毫米波終端的部署和行業(yè)方案的落地。
眾所周知,固網(wǎng)寬帶的部署最困難的是入戶部分,傳統(tǒng)的固網(wǎng)鋪設(shè)需要建筑施工,難度和投入都比較大,尤其是對于人力成本高,建筑年限長的發(fā)達(dá)國家,難度會更大,如何高效解決寬帶最后一公里的覆蓋問題一直是困擾業(yè)界的一個難題。
5G普及后,毫米波800MHz的帶寬能夠提供足夠的帶寬資源,為解決這個難題提供了可能性,但是同時應(yīng)該考慮到的是毫米波的頻率相對于Sub6G和LTE更高,在遇到建筑物和遮擋后的衰減更大,會導(dǎo)致室內(nèi)毫米波的信號相對較差,直接在室內(nèi)部署毫米波對設(shè)備位置的要求比較苛刻。
通過在室外部署ODU,將毫米波信號轉(zhuǎn)換為RJ45信號進(jìn)行傳輸,室內(nèi)用Wi-Fi和路由器覆蓋的方式能更大優(yōu)勢的發(fā)揮出毫米波的性能。
為此美格智能基于5G毫米波模組SRM825W,推出了5G室外ODU SRT852等多款產(chǎn)品,其中SRT852是目前業(yè)界配置最高的5G ODU產(chǎn)品,為寬帶最后一公里的無線覆蓋提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
美格智能5G室外ODU SRT852
一、業(yè)界最高配置
1、支持5G SA/NSA Sub6G、mmWave、LTE、3G全網(wǎng)絡(luò)。增強(qiáng)了對不同地區(qū)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的適應(yīng)性和數(shù)據(jù)連接的穩(wěn)定性。
2、Wi-Fi6 AX8400。理論速率達(dá)到8.4Gbps,同時支持Wi-Fi 2.4G,5.8G和6G,滿足多用戶高速無線上網(wǎng)的需求,接入用戶數(shù)多達(dá)512以上。
3、POE功能的10G網(wǎng)口。為設(shè)備的供電提供便捷的同時保證了高的數(shù)據(jù)傳輸速率,只要一根網(wǎng)線就可以同時解決供電和數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?。方便了用戶的安裝和維護(hù)。
4、IP67的防水防塵設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)指標(biāo)為在1m深水中浸泡的要求,完全滿足戶外使用環(huán)境的要求。
5、同時集成4組高功率的QTM527,ERIP可達(dá)50dBm,是目前業(yè)界ERIP指標(biāo)最高的方案,高的ERIP意味著和基站更遠(yuǎn)的通訊距離和更高的通訊穩(wěn)定性。
產(chǎn)品的主要接口和特性如上圖
二、多維度可靠性設(shè)計(jì)
考慮到室外應(yīng)用場景,該產(chǎn)品在低溫、高溫和穩(wěn)定性方面做了獨(dú)特的設(shè)計(jì)。針對高緯度地區(qū)冬季氣氣溫低的情況,設(shè)備增加了預(yù)熱電路,可以讓設(shè)備工作在-40度的極限低溫下。
該設(shè)備同時集成Wi-Fi6,5G Sub6G, 5G mmWave和高速10G網(wǎng)口,不可避免的設(shè)備會發(fā)出較大的熱量。為此,產(chǎn)品在設(shè)計(jì)之初就進(jìn)行了嚴(yán)格的熱仿真和設(shè)計(jì),采用大塊散熱器對整機(jī)進(jìn)行散熱,保證了設(shè)備在高溫情況下的熱量快速散發(fā)。
同時軟件上對溫度進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控,并根據(jù)溫度對設(shè)備的發(fā)射功率,上下行速率進(jìn)行動態(tài)調(diào)配,控制設(shè)備的發(fā)熱量,確保設(shè)備在高溫情況下的正常運(yùn)行。
溫度控制軟件進(jìn)行溫控示意圖
考慮到戶外產(chǎn)品的特殊性,為了防止長時間運(yùn)行后設(shè)備出現(xiàn)異常,該產(chǎn)品采用獨(dú)立雙CPU設(shè)計(jì),兩個CPU進(jìn)行互相監(jiān)控。當(dāng)一個CPU工作出現(xiàn)異常后,另外一個CPU能夠快速發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行復(fù)位恢復(fù)。同時集成獨(dú)立的看門狗芯片,保證設(shè)備在長時間運(yùn)行后,在出現(xiàn)故障后快速恢復(fù),從而減少了設(shè)備的維護(hù)工作量,增強(qiáng)了設(shè)備的穩(wěn)定性。
雙CPU監(jiān)控的示意圖
三、嚴(yán)格的測試標(biāo)準(zhǔn)
針對高速的毫米波產(chǎn)品,美格智能有先進(jìn)的測試儀器和完整的測試用例進(jìn)行性能測試,為產(chǎn)品的性能和質(zhì)量保駕護(hù)航,如下為該產(chǎn)品速率測試儀器和部分?jǐn)?shù)據(jù):
四、完整的產(chǎn)品隊(duì)列
為了滿足不同客戶對產(chǎn)品配置的不同需求,美格智能為客戶提供了不同的配置的ODU產(chǎn)品,用戶可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐木W(wǎng)絡(luò)情況選擇產(chǎn)品,解決最后一公里的寬帶接入。包括:
1、Sub6G戶外ODU方案
2、毫米波戶外ODU方案(QTM525*1)
3、毫米波戶外ODU方案(QTM525*2)
4、毫米波戶外ODU方案(QTM527*1)
5、毫米波+Wi-Fi 6戶外ODU方案(QTM527*4)
在為客戶提供多種可選的戶外ODU配置的同時,美格智能也可根據(jù)客戶的需求和場景進(jìn)行方案定制,且同時能提供室內(nèi)室外的完整方案,來解決最后一公里的寬帶覆蓋問題。下面結(jié)合具體應(yīng)用案例說明:
案例1:Wi-Fi 6和5G毫米波聚合解決最后一公里的寬帶覆蓋
該案例中為了解決最后一公里的寬帶覆蓋問題,產(chǎn)品和運(yùn)營商基站配合采用毫米波+Wi-Fi6雙流聚合方案?;緝?nèi)安裝了美格智能Wi-Fi 6基站單板做高功率Wi-Fi 6熱點(diǎn)覆蓋,ODU的Wi-Fi 6配置為STATION模式,和5G毫米波一起作為用戶數(shù)據(jù)通道。
ODU支持Wi-Fi 6和5G毫米波的雙數(shù)據(jù)聚合功能。這樣一方面增加了設(shè)備的總體帶寬,另外一方面Wi-Fi 6和5G毫米波互相備份增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。使用場景見下圖:
案例2:5G ODU助力智慧園區(qū)最后一公里寬帶覆蓋
該案例中為了解決工廠園區(qū)寬帶覆蓋問題,在園區(qū)內(nèi)安裝SRT852的ODU產(chǎn)品。SRT852內(nèi)置的Wi-Fi 6技術(shù),支持在數(shù)據(jù)幀內(nèi)將小數(shù)據(jù)聚合為大數(shù)據(jù)減少數(shù)據(jù)發(fā)送的負(fù)荷,且同時支持大量設(shè)備的接入,特別適合園區(qū)內(nèi)的井蓋、閥門等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通過Wi-Fi 6網(wǎng)關(guān)接入網(wǎng)絡(luò)。
ODU內(nèi)置的高速POE網(wǎng)絡(luò)接口用于數(shù)據(jù)發(fā)送量較大的高速視頻監(jiān)控等場景。SRT852作為網(wǎng)關(guān)將所有設(shè)備連接到云服務(wù)器,管理員通過手機(jī)、電腦對所有設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和管理。
ODU內(nèi)部支持防火墻功能,滿足園區(qū)的網(wǎng)絡(luò)安全要求,還可以利用ODU內(nèi)支持的VPN組建虛擬專用網(wǎng)絡(luò)。
案例3:5G ODU助力家庭最后一公里寬帶覆蓋
該產(chǎn)品中,SRT852 ODU作為室外機(jī)通過POE網(wǎng)線連接到室內(nèi),ODU接收室外信號,并轉(zhuǎn)換為RJ45的數(shù)據(jù)。室內(nèi)通過有線WAN接入,室內(nèi)機(jī)采用美格智能5G CPE SRT856,支持Wi-Fi 6技術(shù)為全屋提供Wi-Fi熱點(diǎn)。同時SRT856也可支持Mesh組網(wǎng)技術(shù),將全屋Wi-Fi組網(wǎng),提供室內(nèi)無死角的Wi-Fi覆蓋。
典型應(yīng)用場景
未來,美格智能聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作伙伴,發(fā)揮自身在5G通信領(lǐng)域的研發(fā)優(yōu)勢,以5G模組、5G FWA智能終端及物聯(lián)網(wǎng)定制化解決方案為基礎(chǔ),研、產(chǎn)、銷一體化,打造全場景通信解決方案,賦能千行百業(yè)。