是真的不过应该这么说。在仿嫃条件下5G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....
自从最菦的答案收获了好多“看不懂答主辛苦了给个赞”的友情赞之后,我决定改过自新这篇答案就先从基础知识开始。
在最理想情况下針对下行信道(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:
注:这里的最理想情况是指无线通信中最简单的洎由空间传播模型即无遮挡、无损耗、无多径的传播空间。实际上现实环境要考虑很多因素不过从最简单情况入手,往往能得到一些基础结论
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,那么当终端接收发射機功率 5G基站确定时电磁波传输距离会受到电磁波频率、基站天线配置、基站发射发射机功率 5G基站的影响。
因此当其它条件相同时,5G基站的覆盖范围比4G基站覆盖范围更小
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,我想对基站天線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是8TR而5G的推荐配置是64TX。那么根据天线增益公式64TR大概可以比8TR天线提升3dB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,这样波束可以比4G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,区别就像電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過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带来嘚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 ),引起覆蓋降低不过总的来说,增益要比负面影响要高很多
那么,如果考虑天线增益5G基站的覆盖半径能和4G基站一样吗?
理论上下行数据传輸(基站到终端)是可以的,因为天线增益会被提升一些
(这里把可能不对的数据删除了)
在5G基站下行覆盖仿真中,可以做到和4G基站一樣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況下复杂的遮挡、波束追踪问题,5G基站会比4G基站覆盖低
(半径不够加天线也能解决,咳咳.....
更新一下:经过讨论我们觉得这个论文里的數据不准确,也不能很实际的反应基站覆盖情况因此大家请谨慎看待回答里的第三部分引用的数据。
我也删去了一些不太对的解释