5G大基站“堵车”严重，小基站居然有这么多优势

在3GPP发布的5G发展目标中，整体系统容量（Capacity）要比4G提升1，000倍。为达成这项目标，小型基地台（Small Cell）将是不可或缺的要素。因此，相较于以大型基地台为主的4G，5G网络架构将是大小共存的状态，如何让两者共存于5G网络架构中，是目前业界正在努力克服的技术难题。

台湾资通产业标准协会（TAICS）秘书长暨工研院资通所副所长周胜邻指出，无论是大型基地台还是小型基地台，一个区域里基地台越多，该行动网络的系统容量也就越大。一个大基站涵盖的半径，可以从500公尺～2公里，但容量却是固定的，因此范围布得越广，单一用户可以分享到的容量就越小，容易造成拥塞。如果能透过小型基地台组网，便可把不同用户分散到这些基站去，进而让容量增加。

未来5G小基站的观念，会是在大型基地台底下，再布建好几个小型基地台。周胜邻举例，以台北市东区的面积来说，一座大型基地台的讯号涵盖范围已经足够，但考虑到当地人潮拥挤、行动网络的流量也高，因此网络容量必须更大，才能满足用户需求。在SOGO等人潮聚集的地区再布建几个小基地台，便可有效提高网络容量。

但如此一来，大小基地台必须能彼此协调，否则反而会互相干扰。这对基地台规画（Cell Planning）来说，是新的挑战。目前大小基地台共存，仍存在讯号干扰的问题。除此之外，小基站彼此如果布得太密，也会有干扰的问题。

因此，增加小型基地台所能扩增的网络容量，还是有其极限。以目前的技术来看，利用小型基地台，最多可把网络容量增加2～5倍。

以中国移动为例，目前该公司是采用大小基地台异频运作的方式来降低干扰问题。因为频率不同的关系，该方式能成功避免大小基地台相互干扰。不过，此作法可能难以应用在台湾，因台湾电信商的数量较多，每家厂商的频谱资源都很有限，单一电信业者很难有如此多的频率可以使用。

为什么需要5G小基站

5G通讯世代。5G通讯网络将一改过去高度仰赖大型基地台的布建架构，而大量使用小型基站，让电信营运商能以最具成本效益的方式弹性组网，从而提高网络密度与覆盖范围，达到比4G技术更高的传输率和网络容量。

提升网络容量／传输率5G转向高密度小基站组网超高解析度视讯串流、云端服务和休闲娱乐服务的兴起，以及愈来愈多元的无线装置，包括智能手机、平板电脑和机器间相互通讯的可编程环境，预估未来20年的资料传输量将成长一万倍。

为满足这些需求，电信解决方案供应商诺基亚网络（Nokia Networks）认为，5G将是一个可扩充又弹性的服务系统，可在关键性的时机和地点，提供接近零延迟（Zero Latency）的Gigabit体验。此外，5G因具备更高的峰值资料速度，提升「每个地方」的资料速率，延迟降为十分之一，更能让使用者享受到比4G至少高出十倍的体验品质。

在5G行动通讯时代下，预估使用案例和相关应用的种类将更为广泛，包括视讯串流、扩增实境（Augmented Reality）、不同的资料分享方式，以及各式各样的机器类型应用，如车辆安全、各种感测器和即时控制等。未来，5G在2020年导入、2030年充分运作后，还必须能弹性支援我们尚未了解、尚不知道的全新应用。除了使用6GHz以下更多传统的无线接取频段，5G也将运用6G－100GHz之间的大量频谱，这些频段拥有不同的频道特性，因此，使用这些频谱须采用一种以上新的无线接取技术。目前虽然有业者考虑将长程演进计画（LTE）空中介面（Air－Interface）延伸到6GHz以上的频率，但事实上，我们可以针对特定的挑战，设计更简单和更有效率的空中介面。

对终端使用者来说，5G应该是通畅而无感觉的，且5G应是个单一系统，能保证一致的使用者体验；而行动网络营运商则期望能轻松、直接地部署和维运5G网络，因此在技术上，5G系统必须能紧密整合原来的系统，如LTE及其藉由单一无线接取网络（Radio Access Network， RAN）解决方案而演进的技术，这种方式不但能简化从2G到5G的管理工作，也让营运商能循序渐进导入5G。

网络和部署的弹性、空中介面的新设计，有助于抑制功耗的成长。无线链路两端装置的每位元传输功耗必须大幅减少，例如，未连接装置和未满载运作的网络节点的功耗。

全方位的弹性设计，与现有技术极度紧密整合的途径，都是供应商主要的优先考量事项。

全方位弹性设计提升十倍使用者体验

实现网络容量增加一万倍，以及使用者体验提升十倍（即使在不利的网络条件下也能达到100Mbit／s）的主要途径如下：

?小基站（Small Cell）大规模高密度化（Densification）

?更多频谱

?更高的频谱效率

全新网络思维的高密