更快速率、更大容量、更低時延:產業鏈為5G毫米波商用蓄力

信息發布:商務部 創建時間:2020-09-14

在全球快速部署6GHz以下5G商用網絡的同時,5G毫米波也在產業鏈的積極推動下逐漸掙脫桎梏,為商用蓄力。

據了解,全球超過35個國家和地區已經部署商用5G網絡,商用5G的運營商已經超過80家。其中,北美、歐洲、亞洲和澳大利亞等地運營商開始使用24GHz以上的毫米波頻段部署5G網絡。

而這些網絡的部署,可以為今后全球運營商推進5G毫米波商用積累寶貴的經驗。

優勢挑戰并存

目前,全球5G部署基于兩大類頻段,一個是6GHz以下頻段,另一個是毫米波頻段。與前者相比,毫米波頻段擁有大量新特性,能夠滿足未來移動網絡的多樣性需求,但基于該頻段的網絡部署和商用也充滿挑戰。

高通公司工程技術高級總監駱濤博士認為,毫米波最大的優點是帶寬資源比較豐富,能夠提供極大的網絡容量。

Ookla基于其旗下Speedtest應用的大量實測數據的最新分析顯示,6GHz以下頻段5G網絡平均下載速率比4G LTE快5倍,而毫米波網絡比6GHz以下頻段快4倍。

此外,毫米波基站和支持毫米波的手機都能利用載波聚合或波束聚合實現數據傳輸,在減少干擾的同時支持密集的空間復用。5G毫米波還具備低時延的特性,能夠支持一系列全新服務,例如云游戲或云計算。

鑒于這些優良特性,5G毫米波將為包括運營商、服務提供商、場館所有者、設備廠商和終端廠商在內的移動生態系統創造價值。中國聯通研究院無線技術研究部副主任李福昌指出,隨著5G的發展,以及行業應用拓展,通信頻段必然向毫米波方向發展。

不過需要指出的是,5G毫米波網絡的部署也面臨諸多挑戰。首先,表現為覆蓋范圍有限且部署成本昂貴,需要運營商部署大量小基站。其次,僅支持視距傳輸,物體的阻擋會嚴重影響信號的傳播。再次,此前僅大量應用于固定用例,比如無線回傳和衛星。最后,要求終端外形尺寸較大,帶來散熱方面的挑戰。

產業鏈共推毫米波

盡管困難重重,但是全球移動通信產業鏈企業正在通力合作,共同應對挑戰,使毫米波可以應用于移動通信。據了解,在領先企業的積極探索下,行業已經找到了新的解決方案,克服了毫米波移動化所帶來的一些困難。

針對覆蓋范圍和成本問題,高通公司通過先進的波束成形技術,實現超過150米的毫米波傳輸,這在仿真實驗、外場測試中都得到了驗證,毫米波能夠實現與現有熱點和小基站的共址。多路徑和反射,能夠支持毫米波的視距和非視距傳輸。自適應波束導向與切換能夠解決毫米波易受阻擋的難題,支持穩健的移動性。

在移動生態協作下,多樣化的毫米波終端已經落地。高通公司多代毫米波模組在非常緊湊的尺寸中集成了天線、射頻前端、收發器,支持緊湊纖薄的5G手機設計,實現手機性能最大化。據悉,該產品支持的一加8毫米波版已于今年4月在北美上市,這款旗艦手機厚度僅為8毫米。在一加之外,中興和移遠通信等廠商已經實現了毫米波在移動熱點產品和模組上的商用。

據介紹,國內三大運營商和產業界正在一起進行毫米波的外場測試。中國移動研究院無線和終端技術研究所副所長李男表示,測試的結果跟理論的分析數值還是比較吻合的,有效提升了行業對毫米波的信心,我們認為在毫米波會在2022年具備規模商用的能力,我們希望以SA為基礎部署毫米波網絡。

可以期待,毫米波將在2022年的北京冬奧會大放異彩。據悉,中國聯通通過開展冬奧場景的毫米波試點驗證,正帶動國內毫米波產業鏈加速發展。

當然,這并非終點。隨著5G移動毫米波演進,產業鏈正在積極突破技術邊界,在5G R16版本凍結之后,準備將更多支持毫米波的5G NR增強特性引入5G R17及未來版本中,例如優化集成接入及回傳,支持分布式部署;引入優化的網絡覆蓋和波束管理,減少系統開銷、增強性能、提高網絡覆蓋;頻譜也將得到進一步擴展,支持從52.6GHz到71GHz的頻段以及免許可頻譜,極大拓展頻譜的利用范圍……

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