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随着在线教育、远程医疗、远程办公等应用快速发展，5G室内应用场景增多。在5G覆盖行业更广、应用走深向实的当下，能够弥补宏基站技术上不足的小基站悄然兴起。具备小体积、低成本、高性能、低功耗、易部署等特性的5G小基站成为业内公认的网络基础设施建设重点之一。
小基站的春天？
在今年世界移动通信大会（MWC2023）召开前不久，沃达丰（Vodafone）发布了基于树莓派平台和Lime Microsystems软件定义无线电（SDR）板卡的小基站原型机，其外壳由3D打印制造，外形尺寸与普通家用路由器相当。沃达丰希望能够利用这样一款以Open RAN标准打造的低成本小基站原型产品，为产业界树立样板，促进创新型小基站产品的开发，满足企业用户对移动专网服务的需求，尤其是帮助运营商开辟面向欧洲2200万家中小企业的5G专网市场。2023年世界移动通信大会期间，这一产品受到了参展观众的极大关注，充分显示出市场对低成本、创新型小基站产品的强烈需求。
无独有偶，在2023年世界移动通信大会前几周，中国电信北京研究院也宣布，成功研发出5G扩展型小基站pRRU产品。该产品将主要部署于室内场景，用于解决小型封闭空间的无线覆盖问题。难能可贵的是，此款5G小基站产品的射频收发和数字前端等芯片均来自中国厂商，成功实现了产品整机国产化芯片器件的集成应用，做到了芯片和器件的100%国产化。中国移动研究院和设计院也在2022年完成了基于国产飞腾CPU的5G云小站研发，并成功中标中国移动集团2022—2023年扩展型皮站集采。
重量级运营商对小基站研发的大力投入，令产业界再次泛起对“小基站春天”的期待，但回顾小基站发展的历史，产业界又不免心生疑虑。确实，自3G时代出现飞蜂窝（Femtocell）产品之后，每当宏网络覆盖达到相当程度，小基站都会成为产业界的热点话题，担负起以较低成本帮助运营商完善网络覆盖的重任。然而，在过去的3G和4G时代，广为期待的“小基站春天”并未真正来临，这样的情况能否在5G时代被改写呢？
5G时代的新需求
完善室内环境的网络覆盖一直是电信运营商的一项重点工作。移动互联网时代，约70%~80%的数据流量产生于室内环境，移动网络在室内环境的服务质量将显著影响用户的使用体验。小基站是运营商完善室内网络覆盖的一个重要工具，但同时也面临着来自不同方向的竞争。无论是Wi-Fi无线局域网还是已经发展多年的分布式天线系统（DAS），在某些情况下都更具成本优势，且也能提供较好的业务体验。成本与收益的综合考虑使小基站在3G、4G时代陷入“叫好不叫座”的尴尬局面。
而这一局面在5G时代似乎正在改变。一方面，5G系统工作频率更高，穿透损耗的影响更为明显。中国移动的测试结果显示，在其部署于2.6 GHz频段的5G网络中，室内用户平均下载速率仅为室外平均下载速率的 1/4~1/3，而上行速率的差距更可能高达百倍量级。对于主流的部署于3.5 GHz频段的5G网络来说，这一差异可能更为显著。同时，3.5 GHz频段往往超出了既有DAS系统的工作频率范围，使运营商无法重用既有DAS系统。这些都提升了市场对5G小基站的需求量。
5G行业应用的发展更是为小基站打开了新的应用空间。大多数行业（例如制造、医疗、仓储乃至矿山）的应用场景，处于“室内”环境之中，而且对网络服务质量有较高要求，现有Wi-Fi系统不能完全满足这样的市场需求。正如中国移动研究院无线与终端技术研究所副所长李男在行业研讨会上所指出的，“小基站也是行业网市场端到端解决方案的关键入口，工厂、矿山、医院等行业用户对5G小基站灵活组网的需求十分强烈。整个to B市场空间可能达百万级BBU、千万级RRU量级，行业网产品利润预计高于公网。”
正因如此，小基站在5G时代可能迎来全新的发展机遇。为抓住这些机遇，产业界还需要付出持续的努力。
何谓“小”基站？
根据行业传统观念，小基站的“小”主要体现于较小的发射功率和覆盖范围。然而随着市场需求的发展，业界有必要从更多元的角度看待小基站的定义。
在大多数行业专网的部署场景，行业用户不但需要5G网络提供有保证的服务质量，还需要整个解决方案具有较“小”的成本压力。这也正是沃达丰推出基于树莓派平台和Open RAN架构的小基站原型机的原因。相比基于专用硬件的传统小基站产品，这种基于商用低成本通用硬件平台的小基站有望显著降低设备成本。更重要的是，软硬件解耦的系统架构和商用通用硬件平台可以降低通信设备的开发门槛，从而促进更多厂商进入市场，提高市场竞争水平，刺激技术和商业模式创新。
中国移动研究院研发的5G云小站参考设计以及相关的产业化推广，也已证明此类开放性架构确实有利于产业生态的多元化发展。在中国移动2022年的5G扩展型小站集采中，不仅有京信、中信科移动等传统厂商入围，还有赛特斯、联想等非传统基站厂商中标，为市场注入了新鲜活力。这必将提升小基站市场的商业竞争和技术创新水平，促进5G行业专网的部署推广。
但是，也需要辩证看待小基站的参数配置。行业应用虽然多发生于室内环境，但仍可能面临较为复杂的无线电传播场景，比如重工业生产车间或井下巷道，往往有较多的厚重遮挡物，需要基站既具有较大的发射功率以保证完善的网络覆盖，又无需很大的系统容量，这样就产生了一个介于传统小基站与宏基站之间的细分市场空间。在某些偏远地区的广域覆盖场景也存在类似情况，虽然需要基站具有较大发射功率但对容量的需求却较低。在这些情况下，小基站的“小”就更多体现于较小的容量配置而非较小的发射功率。对此，高通公司近期发布的紧凑型毫米波“宏”基站平台就瞄准“大功率而小容量”的细分市场，其思路值得产业界借鉴。
小基站成为算力网络的有机组成部分
无论是在消费市场还是行业应用市场，小基站均部署于贴近用户生产生活之处。作为真正的网络边缘节点，小基站可为电信运营商的创新型业务提供有力支持。尤其在算网融合的背景之下，无论是利用云化小基站中通用处理器的计算能力，还是在传统型小基站上增加相应的计算资源，都可使小基站成为贴近用户的算网融合平台，成为服务行业数字化转型的新型基础设施。
同时，由于小基站贴近用户部署、站间距远小于宏基站，其在对用户的定位、感知等方面较宏基站具有天然优势。尤其在室内环境，宏基站往往无法获得导航卫星信号。如果室内蜂窝系统能够集成精准的感知定位能力，必然可以为行业数字化应用提供更好的服务。
目前，3GPP已为5G系统定义了室内精准定位能力，通信与感知融合的讨论也在进行之中，并有望成为5G-Advanced系统的重要组成部分。在获得这样的感知定位能力加持之后，小基站应能在算网融合体系中扮演更为重要的角色。
综上所述，业界有理由期待，5G时代的市场演进，尤其是行业数字化应用发展，将能促使小基站登上更大的“舞台”，迎来真正的发展“春天”。当然，为了达到这一目标，产业界上下游仍需携手努力，共同打造更加开放、更加多元的小基站产业生态。
作者：Omdia资深首席分析师 杨光
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