5G毫米波激發智能建筑梁
建筑是城市的骨架"，科技賦予建筑力量，使城市的"骨架"更健康、更睿智，使城市煥發生機；隨著新一代信息技術與物聯網、云計算、大數據、人工智能等實體經濟的深入融合，智能城市的建設迎來了一個發展的黃金時期，智能建筑行業也將迎來新的發展機遇。"-
5G"的愿景讓信息伴隨你而來，一切皆可及，這也是智能建筑的愿景。中國信息與通信研究所輪胎系統實驗室副總工程師周峰在接受"科技日報"采訪時表示，5G可以增強整個智能建筑的潛在神經系統，在基本的"土壤肥力"增加之后，各種應用場景肯定會迅速增長。
高頻、大帶寬、精確定位
5G毫米波的特性更適合智能建筑。
目前，建筑信息模型(BIM)、地理信息系統(GIS)、智能建筑、智能操作與維護、物聯網、區塊鏈等新概念和新技術越來越多地出現在房地產基礎設施的項目實施中。
有些人認為，與傳統建筑相比，智能建筑最大的特點是智能設備的安裝以及數據和信息的挖掘與集成。然而，在阿里巴巴智能建筑部門的資深專家孟濤看來，智能建筑并不是數字技術的簡單嫁接。智能建筑是一座具有操作系統的建筑，是一種綜合性的建筑，總是在網上生活，同時也是開放生態系統中人、機器、事物的深度整合。
他說："智能建筑背后的關鍵技術是無處不在的網絡連接。"基于現場人員和設備之間的連接，整合多維資源的智能服務可以將傳統的辦公大樓轉變為智能建筑。
那么，智能建筑中的5G網絡應該如何部署呢？據了解，全球5G的部署是基于兩類頻帶，一種是低于該頻段的6 GHz(Sub-6 GHz)，另一種是毫米波(30 GHz-300 GHz)。
與亞6 GHz頻段相比，毫米波最大的優點是頻帶資源非常豐富，帶寬可達400兆字節，甚至800兆字節，無線傳輸速度可達10 Gbps。此外，毫米波還可以集成更多的天線，形成更窄的波束，空間分布能力很強。同時，由于其帶寬大，空時延小，為高可靠性、低延遲業務的發展提供了天然的優勢。有關專家認為，毫米波能源為以往移動技術難以支持的新應用提供了前所未有的支持，其室內覆蓋將成為智能建筑的主要研究方向。
從人臉訪問控制，智能訪客，視頻會議，多屏幕連接，無線屏幕拍攝，一鍵WiFi，云打印，到智能停車場，智能照明控制，空氣質量測試。周峰認為，智能建筑內嵌了大量高科技的軟硬件，網絡終端可能有數萬個，需要擁有超大帶寬和很高的數據傳輸速率，而毫米波的特性正是能夠滿足這一需求的。其次，毫米波波束非常窄，天線尺寸比微波窄，具有良好的方向性，能夠更好地分辨彼此之間較小的目標或更清晰地觀察目標的細節，從而更好地實現基于移動憑證的路由、空間調度和訪問控制等體系結構功能。
在2019年于巴塞羅那舉行的世界移動通信會議上，美國高通公司專門測試了5G毫米波在室內場景中的應用。結果表明，毫米波可以在用戶高度密集的室內場景中提供高帶寬，并為包括智能手機、筆記本電腦和其他聯網終端提供高容量、千兆比特率和低延遲連接。
與此同時，中國5G毫米波的室內覆蓋測試也在迅速進行。在今年11月底的"世界5G大會"上，中國聯通還透露，目前中國聯通已經在一些場館進行了毫米波實驗。在北京的一些場館，9 Gbps的峰值速率可以通過毫米波技術實現，為場館提供安全、可靠、方便和高質量的網絡服務，并為觀眾提供超級現場互動體驗。
小型基站，光載射頻"一層一政策
這些方法可以解決毫米波室內覆蓋問題。
雖然毫米波的室內覆蓋市場很有吸引力，但用毫米波實現地面5G網絡覆蓋并不容易。無線電波具有頻譜越高，衍射能力越差的特點。毫米波是一種超高頻無線電波，覆蓋半徑相對較小，因此運營商需要建造一個非常密集的5G基站，支付很高的費用，想要用毫米波建設一個地面5G網絡，以達到Sub-6 GHz覆蓋的效果，還有很長的路要走。
例如，華為上海研究所發表的一篇論文"周峰"指出，毫米波很難從室外宏站覆蓋房間。只有在靠近基站的方向才能有更好的覆蓋，縱向深度幾乎沒有覆蓋。
在以前的研究中，我們發現5G毫米波很難從室外覆蓋室內。與3.5GHz波段信號相比，不考慮自由空間傳播損耗的增加，在某些情況下，毫米波的建筑物穿透損耗比低頻波段大6~16分貝。
2019年，美國電信運營商Verizon在芝加哥和明尼阿波利斯進行了5G毫米波覆蓋實驗。發現室外場景的傳輸速率非常高，一旦進入房間，傳輸速率就顯著下降，甚至比4G網絡還要慢。
周鋒指出，在一些場景中，利用室外宏基站實現毫米波室內覆蓋是非常困難的，例如金屬涂層保溫玻璃因節能降耗而在許多建筑中得到廣泛應用，這種玻璃對電磁波有很強的阻隔作用，使得毫米波很難覆蓋室外基站的室內信號。"這就要求在5G室內覆蓋不同建筑結構時，采用高頻、低頻聯合組網，以達到‘一樓一政策’。
在未來的5G建筑中，室外場景和室內場景應該分開，室內隔斷很少，比如會議和展覽中心場景，毫米波覆蓋是沒有問題的，在這樣的物理基礎上，我們可以建立先進的智能建筑信息系統，并且可以清楚地估計成本。"周峰說。
在高通2019年所做的實驗中，室內網絡覆蓋基本上放棄了在室外建立基站的想法，而是使用了大量5G毫米波小基站，如15000平方米的終端，以實現10個5G毫米波基站的有效網絡覆蓋。
如何解決室內物理隔斷的傳播環境？"除了從建筑角度充分考慮小基站的部署外，光射頻也將發揮重要作用。周峰說，光載波射頻通信是光纖和微波技術的結合，它可以利用光纖損耗低、超寬帶和抗電磁干擾等特點來傳輸無線信號，有效地解決了下一代超寬帶無線接入對帶寬和傳輸距離的要求，也可以有效地降低組網成本。
