一個5g基站的覆蓋范圍有多大,有沒有4g的大?

5G基站覆蓋范圍比4G基站小很多,這主要是由5G和4G使用的不同的無線電頻段決定的 。
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無線電有這樣一個性質,那就是頻率高低影響傳播距離以及穿透能力 。頻率越高,傳播距離越短,穿透力越差 。頻率越低,傳播距離越長,繞過障礙物的能力也就越高 。

以無線電廣播所用頻率為例,FM立體聲的頻率高,其傳播距離就比短波、中波要近 。

再比如潛艇通信采用的超長波無線電可以傳輸上千公里距離,甚至可以穿透15~30米深的海水,特別適合于對水下潛艇的通信,能保證潛艇的隱蔽性 。這對于需要長期躲在水下不露面的戰略導彈核潛艇的安全極為重要 。


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▲巨大的與潛艇通信的長波天線

我們來看看5G和4G使用的頻段 。

先看5G的 。國際標準3GPP標準規定的5G頻段分成兩個范圍:

FR1;FR2 。

其中FR1 頻率的跨越范圍為450MHz~6000MHz,這就是常說的、也會是將來最普及的Sub-6頻段(厘米波) 。中國的運營商分配是中國移動5G主要使用2.6GHZ和4.9GHZ頻段,中國聯通5G主要使用3.4GHZ和3.5GHZ頻段,中國電信5G主要使用3.5GHZ和3.6GHZ頻段 。

FR2就是常說的毫米波頻段,范圍是24.25GHz~52.6GHz 。為什么毫米波不能成為主流5G頻段,只能用于特定場景下?就是因為毫米波頻率更高,轉播距離更短、穿透力更差,甚至連下雨天氣和樹枝樹葉都能嚴重遮擋信號!


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而4G LTE所采用的主要頻段是1.8GHz~1.9GHz,2.3GHz~2.6GHz,這里不再具體一一列出分配情況,但是大部分頻段都是低于5G分配的頻段(光電拿到的其原本就擁有的5G頻段700MHz例外,這將是傳播能力很強的5G頻段,但是速度肯定要比移動、電信、聯通幾家的要慢) 。所以頻率的分配就決定了5G基站要比4G的覆蓋范圍小 。

【一個5g基站的覆蓋范圍有多大,有沒有4g的大?】當然移動信號傳輸距離還和基站的發射功率也有直接的關系,但是因為安全和健康原因,基站發射功率通常是有嚴格規定的標準,是不能任意加大的 。


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▲測試中的華為5G基站

了解了影響無線電傳輸距離的主要因素后,讓我們來看一下理論上各代移動通信技術基站的信號覆蓋距離:

2G基站的覆蓋半徑約為5-10公里;

3G基站的覆蓋半徑約為2-5公里;

4G基站的覆蓋半徑約為1-3公里;

5G基站的覆蓋半徑約為300米左右 。

上述理論距離和實際上的情況可能還有很大出入,比如在空曠的郊野5G基站完全可能傳輸500米以上,而在建筑物(特別是鋼筋混凝土結構建筑)密集情況下,可能就在附近百米的宏基站也根本就穿透不了層層墻壁,而必須在建筑物內設置一些小的5G微基站 。

結論:5G基站覆蓋范圍比4G基站小 。

根據測算全國實現基本的5G覆蓋就需要至少500~550萬座基站,除此之外以后城市建筑物內的微基站甚至更要超過千萬個,實際上這么多5G基站還根本不可能覆蓋廣泛的農村及偏遠地區 。而截至去年全國約有400多萬個4G基站,已經可以實現全國性的基本覆蓋了 。

在新基建政策加持下,5G基站建設有望加速推進 。


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其他網友觀點

電信運營商官方宣稱5G基站的覆蓋半徑在250米~300米,有網友也對5G基站的實際覆蓋范圍進行了實地測試,得出了結論是在較空曠的320米半徑范圍內5G手機和5G基站可以相互通信 。


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一個4G基站的覆蓋半徑是1~3公里左右,這樣算下來,一個4G基站的覆蓋范圍,需要4~8個5G基站來覆蓋 。

2G基站的覆蓋半徑約為5-10公里;3G基站的覆蓋半徑約為2-5公里;4G基站的覆蓋半徑約為1-3公里;5G基站的覆蓋半徑約為100-300米;
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為什么從1G到5G,使用的頻率越來越高?覆蓋半徑也越來越短?

我們都知道手機基站無線通訊是以電磁波為載體,來進行各種信息的交換,不同的頻率的電磁波決定了他們不同的特性以及應用場景 。


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無線電波和光波都屬于電磁波,電磁波具有波的特性,頻率越高,波長就越短 。波長越短,電磁波就越是趨近于直線傳播,繞射的能力也就越差 。5G所使用的是毫米波,穿透障礙物所產生的能力消耗會使得傳輸距離變短,那么單個基站信號覆蓋的范圍就越小,想要確保信號有效的覆蓋,基站的數量就要增加 。


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頻率越高能使用的頻率資源也就越豐富,能實現的傳輸速率就越高 。這就好比車道越多,可以經過的車輛也就越多,相同時間內傳輸的資源也就越多 。


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30GHz以上有豐富的頻譜資源,按照換算關系,1GHz=1000MHz,1MHz=1000kHz,毫米波的頻譜資源是數量級的提升 。所以毫米波能夠帶來更高的接入用戶數、更快的網絡速度和更低的時延 。


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在移動通信初期一方面受限于技術,另一方面受限于成本,所以沒有采用毫米波來進行通信,這樣基站可以獲得更大的覆蓋范圍 。隨著1G、2G、3G、4G、5G的發展,使用的電波頻率越來越高 。頻率資源越豐富,能實現的傳輸速率就越高,這樣才能滿足人們日益增長的網絡需求 。


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1G時代大哥大需要很長的天線,2G時代的手機也有突出來的天線,而現在的手機已經完全看不到天線的存在,并不是天線沒有了,而是天線變小了 。手機通信的頻率越高,波長越短,所需要的天線也就越短 。5G時代毫米波通信,天線也可以變成毫米級,這樣就表示手機里可以塞很多根的天線來保證傳輸的穩定性 。


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實際上不管是2G、3G還是4G時代,毫米波一直都存在,它的歷史可以追溯到19世紀90年代 。毫米波在過去主要用途還是衛星通信、雷達和一些軍事用途 。調過衛星電視的小伙伴們都知道,衛星大鍋必須瞄準衛星的方向,哪怕稍微歪一點,都會影響信號質量 。


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凡事都有利就會有弊,5G能帶來更快的傳輸速率、更高的用戶接入數、更低的時延 。但最大的問題就是傳輸距離大幅縮短了、覆蓋能力大幅減弱了 。那么覆蓋同一個區域,需要的5G基站數量,就會大大超過4G 。

如此密集的5G基站該如何布局?

4G基站在人口密集的城市基本已經做到了500米一個,而某些城市的中心區域,已經達到了200~300米一個,甚至有些區域已經達到了100米一個的程度 。


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5G在城市中心區域大概每200~300米就需要建1個5G基站,這個和4G所需要的基站相當 。但由于5G信號的穿透力大幅減弱,在人群分布密集的寫字樓、居民區、商業區域,還需要建設更為密集的5G室內基站 。在現有建筑格局下,某些區域可能沒有足夠的面積去建造信號塔,所以將來會出現很多“微縮版”的5G基站 。


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樓頂的通風管道、小區的路燈、小區各種指示牌都有可能是一個“微縮”的基站 。甚至于草坪里一塊不起眼的愛護花草的指示牌都有可能是經過偽裝的基站 。


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基站小,功率低了,但每個人的通信質量得到了保障 。而采用一個大基站,離得近信號好,離得遠信號弱 。


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“極客談科技”,全新視角、全新思路,伴您遨游神奇的科技世界 。

5G網絡的建設已經成為了當前三大運營商工作的重點,除了一線城市基本上完成覆蓋之外,三四線城市也就零星幾個試點,距離真正大規模商用依然遙遠 。運營商以及手機廠商熱炒5G網絡各有目的,一個想要推廣自家的5G套餐,一個想要推廣自家的5G手機,消費者需要理性對待 。不知道大家是否注意到這樣一個問題,5G網絡的推廣速度遠不及當時的4G網絡,這主要受制于5G網絡的覆蓋范圍,5G網絡覆蓋范圍究竟有多大呢?


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根據相關數據顯示,運營商2G基站的覆蓋半徑約為5至10公里,3G基站的覆蓋半徑約為2至5公里,4G基站的覆蓋半徑約為1至3公里,5G基站的覆蓋半徑約為100至300米 。通過數據對比,您能夠明顯的發現這樣一個問題,通訊網絡升級換代之后覆蓋的距離變得越來越短 。為什么會出現這種現象呢?

無線信號的頻段越高,能夠傳輸的數據帶寬也越高,但是信號衰減也大,穿透能力也就越低 。下圖是運營商以及網友個人測試的5G基站覆蓋距離,我國當前5G基站普遍使用Sub 6Ghz進行建站,毫米波的覆蓋范圍還要小于這一距離 。覆蓋距離還會受到基站鐵塔高度、功率、手機天線等細微因素影響 。


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實現4G基站同樣的覆蓋范圍,需要數倍的5G基站,這會帶來哪些影響呢?

主要體現在兩個方面,一個是增加了建設施工的難度,原有4G基站點位已經無法滿足5G基站的建設需求,這就需要運營商來協調更多的基站點位,用戶環保意識的增強,想要新增建站談何容易,這也是5G網絡推進緩慢的原因之一;一個是增加了成本的投入,好在三大運營商屬于國有企業,前期巨額投入沒有任何利潤也不會造成太大的影響,不過分地區、分批次建設不可避免,運營商的錢也不可能毫無計劃的投入 。


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根據工信部發言人介紹,我國已經建設完成71.8萬個5G基站,預計2030年將會達到1500萬個 。也就是說,想要真正普及5G基站還會有很長的一段路要走 。除了一線城市之外,大家完全沒有必要急于更換5G手機 。對此,您怎么看?歡迎大家留言討論 。

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