小基站
楼宇内无线解决方案
小型基站在无线设备之间传输数据,提供网络覆盖并增加室内或户外的目标容量。它们通过重新分配来自蜂窝运营商的信号、将它们带入内部或将它们分散到广阔区域来改善无线覆盖范围。
室内小型基站概述
蜂窝网络由许多容纳电子设备和天线的宏蜂窝站点组成,以提供在许可频谱中运行的移动设备连接。一个宏蜂窝可以在广大的覆盖范围(达到35公里)内连接超过1,000个设备。有许多因素决定了这些宏蜂窝可以提供的设备的范围和数量。
在密度较高或覆盖受阻(例如建筑物、地理景观等)的区域,可以部署更小、功率更低的蜂窝网络节点以提高覆盖范围和容量。 这些蜂窝网络节点可以描述为:
- 微蜂窝基站,在500公里半径范围内提供2个节点
- 微微蜂窝基站,在250米半径范围内提供250个节点
- 毫微微蜂窝基站,在20米半径范围内提供10-50个节点
小型基站可以是这些更小、更低功率的蜂窝网络节点中的任何一个。本应用指南重点介绍室内小型基站,通常被认为是微微蜂窝或毫微微蜂窝基站。
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小型基站技术的发展
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分界点
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分布式装置
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小型无线电装置(基站)
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考虑因素
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挑战
1991年,第一个全球移动通信系统 (GSM) 在芬兰部署。第二代蜂窝网络提供了一种在不同运营商之间漫游的方式,扩大了覆盖范围并开始提供文本消息服务。
2001年,日本部署了第三代蜂窝网络,将网络协议标准化,允许国际漫游。通过提高速度和带宽进行的其他改进,进一步增强了视频会议、流媒体和IP语音 (VoIP) 功能。正是在这个时代,黑莓和iPhone等新设备问世,它们通过蜂窝网络将个人完全连接到互联网。同时问世的,还有小型蜂窝基站。
3GPP是第3代合作伙伴项目,它将几个标准文档组织联合在一个蜂窝网络规范下。2008年,小蜂窝被添加到3GPP第9版中,主要用作卸载技术。
2009年,瑞典和挪威部署了长期演进技术 (LTE)。这个第四代蜂窝网络极大地改进了上一代技术,为我们提供了今天所享受的高质量视频、流媒体、覆盖范围和全球通信。小蜂窝不再只是用于卸载,还在异构网络(HetNets)中发挥着作用。HetNet在蜂窝网络的不同层和不同无线电接口之间提供无缝过渡,从而在移动设备上提供一致的用户体验。
如今,蜂窝网络正在不断发展以支持5G。与以前的“一刀切”升级不同,5G提供了多种选择,具体取决于所需的服务。5G为各种服务、流量负载和最终用户社区提供优化支持。它将最新的LTE技术与5G新无线电技术相结合,使目标能够支持增强型移动宽带、大规模机器类型通信或超可靠低延迟通信的目标。根据应用需要,不同级别的目标集将被定制到客户网络中。5G是一种演变,而不是革命。
为了充分发挥5G的优势,新的频谱正在投入使用。3.5 GHz频段的公民宽带无线电服务(CBRS)将增加无线覆盖范围,尤其是在室内。38 GHz毫米波波段的丰富频谱将能够在近距离提供极高的数据速度。小蜂窝将继续用于卸载、HetNet和覆盖,以进一步促进5G技术的使用。
这是无线通信服务提供商的回程连接(S1接口)进入楼宇的物理点。这是建筑物内专用网络的操作控制或所有权发生变化的地方。
为了支持在天花板中部署结构化布线,Zone Box可用于网格布线天花板基础设施。网格布线天花板基础设施由被拉到Zone Box的水平线路组成。在这些Zone Box中是带有REVConnect插孔或耦合器的面板。
组件从这些Zone Box面板部署到无线接入点。使用预端接线缆可以更快地进行初始部署。由于移动、添加和更改(MAC)经常因智能楼宇内不断变化的需求而发生,因此只需更改从Zone Box到新WAP位置的组件。
可以通过传统方法支持网格布线天花板基础设施,其中通过跳线将包含插孔的工作区插座连接到WAP。还有一种 可能的新方法,就是将水平布线(从Zone Box或IDF)端接到一个插头(或Flex-Plug)上,并直接连接到WAP。这两种方法都被标准所接受,使用哪种方法完全取决于系统设计者。
将数据和电源连接到智能楼宇中WAP的布线已移至天花板。天花板上的空气空间通常是连接到建筑物空气空间的区域。出于这个原因,我们必须注意,连接到WAP的布线和组件应是静压室等级。对于布线,它必须是CMP等级,对于组件,它必须是UL 2043等级。
为消除对停机、不稳定连接或不可靠无线服务的担忧,您如何确定支持新兴无线技术所需的布线系统基础类型?
要考虑以下因素:
该系统是否支持新兴的无线技术和无线接入点(特别是802.11ac Wave 2和Wi-Fi 6设备)?
下一代无线接入点的以太网需求超过1000BASE-T,需要一个6A类系统。
是否会有多个MPTL端点连接?
端到端系统的可靠性和简单性是将设备连接到网络的关键。
如果您的无线网络由于线缆或连接问题而出现故障,会发生什么情况?或者,如果网络连接的安全系统出现故障会怎样?
大多数无线应用可以承受的停机时间都很短,并且需要线缆和连接来确保全天候的可靠性。
该应用是否涉及以太网供电 (PoE)?(该系统是否支持安全摄像头、门禁控制和建筑传感器等耗电终端设备?)
PoE依靠6A类4对、平衡、双绞线来获得最佳性能,因为它能够减少阻力和电力浪费。
射频干扰
“噪音”存在于许多环境中,无论是工业厂房(附近的机器或设备)还是办公环境(荧光灯、电源线、附近许多以不同速度运行的线缆等)。这种噪音会影响无线线缆和连接性能、数据传输和网络流量。较低级别类别布线的设计不是为了最大限度地减少这种外部噪音(例如,5e类)。Cat 6类布线是唯一旨在减少外部噪音而不采用缓解技术的线缆。它支持从1G到10G的多千兆Wi-Fi和以太网上行链路的全面部署(高密度应用中的100米通道)。
Belden的REVConnect 10GXW系统与卓越的TCL和ELTCTL电平实现了出色的平衡,由此带来良好的抗噪性,这对优化建筑内无线网络性能至关重要。换句话说,数据信号将到达终端设备,不会出现速度慢或停机等可靠性问题。
电力输送
许多无线设备,尤其是相机和无线接入点等物联网设备,需要数据传输和高效的电力输送。其中许多设备必须放置在不容易接触到电源的地方(即天花板、高墙、静压室空间)。
以太网供电(PoE) 通过标准以太网线缆传输数据和电力。这是一种布线技术,可让您在任何位置部署设备,甚至远离电源插座。它还为每个连接的设备提供了一个专用的IP地址,用于单独管理和控制。
比较Wi-Fi应用的各类布线选项发现,6A类线缆是最佳选择。 它以高达500 MHz的频率运行,是6类的两倍,并提供最高效的电力传输,从而将电力浪费降至最低。
热量产生
因为在大多数Wi-Fi应用中,电源是通过以太网线缆传输的,可能会产生额外的热量。当线缆捆扎时,热量会积聚得更多,对线缆性能产生负面影响。某些6A类线缆具有足够的插入损耗余量,可以在不影响性能的情况下处理在紧密包装的线缆中传输高功率时产生的额外热量。
例如,Belden 10GXS线缆可以处理增加的热量,同时保持其完整的100米性能。这是唯一可以做出此声明的6A类线缆。(如果温度上升过高,一些线缆会很快变成85米的解决方案。)
直接连接(MPTL)
许多无线和物联网设备现在都安装在天花板上方或墙上,以达到实用和美观的目的。这意味着,传统的网络连接方法需要改变。一种被称为“模块化插头终端链接” (MPTL)的新拓扑结构,或者我们喜欢称之为“直接连接”,允许将水平线缆的一端终端化为RJ45插头,直接连接到设备。这简化了安装时间和成本,促进了安全,创造了更清洁的外观,并支持静压应用。
REVConnect Connectivity产品线支持MPTL拓扑结构,对每种应用都采用单一的端接工艺。它为5e类、6类和6A类屏蔽和非屏蔽线缆提供了完整的连接解决方案,使您能够从插座切换到插头,或者反之亦然,无需重新端接。
静压室等级连接
由于许多此类设备连接在天花板上方,因此这些应用中使用的插座、插孔和跳线现在必须达到静压室等级。Belden的REVConnect连接系统经过UL 2043评级,适用于静压空间,无论设备位置如何,您都可以放心地使用安全连接。