ICC訊 2020年,是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的5G建設(shè)大年,在新基建大潮和政策的持續(xù)加碼下,5G蓄勢(shì)待發(fā)。眾所周知,5G頻段主要分為Sub-6GHz和毫米波(24GHz-86GHz)兩大類,目前國(guó)內(nèi)的5G場(chǎng)景應(yīng)用都是在Sub-6GHz之下的案例。而毫米波作為高頻波,其因傳輸距離短、“一紙就能擋住信號(hào)”等劣勢(shì),一直以來(lái)未能入運(yùn)營(yíng)商“法眼”。但在Sub6GHz的5G網(wǎng)絡(luò)下,單用戶峰值速率仍在百兆水平。為滿足5G所期望的8大KPI指標(biāo),更大的帶寬資源只得向高頻方向探尋,毫米波頻段超高的傳輸速率、超大的容量和極低的時(shí)延,或成為5G下一階段發(fā)展的重要方向。
毫米波或成5G發(fā)展關(guān)鍵
根據(jù)3GPP協(xié)議規(guī)定,5G網(wǎng)絡(luò)主要使用兩段頻率:FR1頻段和FR2頻段。FR1頻段的頻率范圍是450MHz-6GHz,又稱sub-6GHz頻段;FR2頻段的頻率范圍是24.25GHz-52.6GHz,通常被稱為毫米波(mmWave)。業(yè)界對(duì)6GHz以下頻段已非常熟悉,當(dāng)前4G LTE網(wǎng)絡(luò)都運(yùn)行于該頻段,對(duì)于毫米波則相對(duì)陌生。
所謂毫米波,是指波長(zhǎng)為1至10毫米的電磁波,具有帶寬大、波束窄的特點(diǎn),在過(guò)去其僅用在衛(wèi)星通信、雷達(dá)定位等軍事化領(lǐng)域。
它的優(yōu)勢(shì)很突出,高速率、高容量,毫米波可提供高達(dá)400至800MHz極大的載波帶寬,相比4G的20MHz有數(shù)十倍提升,可將5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率提高至10Gbps的水平。其劣勢(shì)也很明顯,毫米波傳輸距離短,中間如果有樹木遮擋、天氣如果下雨、霧霾都會(huì)對(duì)傳輸造成影響。這也是為什么在移動(dòng)通信發(fā)展的30年間,毫米波一直被處于移動(dòng)通信的“荒蕪之地”。
隨著5G建設(shè)浪潮到來(lái),毫米波技術(shù)的推進(jìn)將會(huì)是關(guān)鍵。據(jù)悉,目前廣泛應(yīng)用的基于sub-6GHz頻段的4G LTE蜂窩系統(tǒng)可使用的最大帶寬是100MHz,數(shù)據(jù)速率不超過(guò)1Gbps。而在毫米波頻段,可使用的最大帶寬是400MHz,數(shù)據(jù)速率高達(dá)10Gbps甚至更高。在5G時(shí)代,這樣的帶寬表現(xiàn)才能滿足用戶對(duì)特定場(chǎng)景的需求。通俗地說(shuō),就是5G毫米波網(wǎng)速很快,比Sub-6GHz的5G更快。ITU IMT-2020規(guī)范要求5G速度可以達(dá)到20Gbit/s,單靠Sub-6GHz是搞不定的,得用上毫米波。
5G毫米波技術(shù)受重視
5G的到來(lái),讓越來(lái)越多的國(guó)家和公司開始在毫米波頻譜中支持5G。歐美日韓等國(guó)已率先完成5G毫米波頻譜劃分,并部分開始商用,重點(diǎn)為高價(jià)值區(qū)域提供高性能5G服務(wù)。其中,美國(guó)高通率先5G毫米波的研究,其推出了驍龍865和外掛X55基帶支持毫米波的5G芯片;三星正在韓國(guó)和美國(guó)研究毫米波技術(shù)。
在我國(guó),工信部前不久印發(fā)的《關(guān)于推動(dòng)5G加快發(fā)展的通知》(以下簡(jiǎn)稱《通知》)提到,要持續(xù)加大5G技術(shù)研發(fā)力度,加強(qiáng)5G技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)。組織開展5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)研究和試點(diǎn),打通標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、應(yīng)用、部署等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。同時(shí)《通知》中還提到,要適時(shí)發(fā)布部分5G毫米波頻段頻率使用規(guī)劃,開展5G行業(yè)(含工業(yè)互聯(lián)網(wǎng))專用頻率規(guī)劃研究,適時(shí)實(shí)施技術(shù)試驗(yàn)頻率許可。
工程院院士鄔賀銓表示,在頻率問(wèn)題上,我們現(xiàn)在是工作在6GHz(千兆赫茲)以下的頻段,這個(gè)頻段與毫米波頻段相比建網(wǎng)相對(duì)更快一些,但能得到的最高峰值帶寬不如毫米波頻段,所以未來(lái)中國(guó)5G還要采用毫米波頻段。
未來(lái)幾年,預(yù)計(jì)將有超過(guò)15個(gè)國(guó)家加入5G毫米波俱樂(lè)部。
實(shí)現(xiàn)商用仍需努力
毫米波對(duì)未來(lái)5G的發(fā)展至關(guān)重要,同時(shí),隨著5G建設(shè)的加快,毫米波也將迎來(lái)廣闊的發(fā)展空間。
據(jù)GSMA報(bào)告預(yù)測(cè),在工業(yè)4.0場(chǎng)景和互聯(lián)交通運(yùn)輸場(chǎng)景中部署5G毫米波應(yīng)用將會(huì)帶來(lái)諸多益處。毫米波頻譜,特別是24.25-27.5GHz和37-43.5GHz頻段中的毫米波頻譜,能提供為大量數(shù)據(jù)密集型5G應(yīng)用所需求帶寬而必須的連續(xù)頻譜。
報(bào)告還預(yù)測(cè)了中國(guó)5G毫米波的應(yīng)用場(chǎng)景結(jié)構(gòu),其中,垂直行業(yè)領(lǐng)域中的制造業(yè)和水電等公用事業(yè)是目前可見貢獻(xiàn)最大的行業(yè),占貢獻(xiàn)總數(shù)的62%;其次是專業(yè)服務(wù)和金融服務(wù)占12%;信息通信和貿(mào)易占10%;然后是農(nóng)業(yè)和礦業(yè),最后是公共服務(wù)。在5G毫米波所帶來(lái)的創(chuàng)新服務(wù)推動(dòng)下,到2034年中國(guó)將占亞太地區(qū)2120億美元經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)額的53%。
盡管如此,目前,毫米波要實(shí)現(xiàn)商用仍存在一些問(wèn)題需要解決。毫米波在通信中應(yīng)用,5G是首次應(yīng)用于蜂窩通信,之前都是用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)中繼或室內(nèi)WLAN為主,在蜂窩通信中應(yīng)用,需要的產(chǎn)業(yè)鏈與點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸會(huì)有所不同,包括對(duì)性能的需求,處理能力不會(huì)完全一致的,所以很多方面需要完善。有專家表示,毫米波相對(duì)于低頻段,整體產(chǎn)業(yè)鏈完善程度還不足夠,包括器件的成熟度等,還需要進(jìn)一步推動(dòng)整體產(chǎn)業(yè)鏈成熟。
中國(guó)目前重點(diǎn)關(guān)注于sub-6GHz的5G商用,在這個(gè)窗口期,國(guó)內(nèi)的毫米波上下游產(chǎn)業(yè)應(yīng)該盡快技術(shù)積累,縮小與國(guó)外頂尖水平的差距,同時(shí),3GPP對(duì)于52.6GHz以上通信標(biāo)準(zhǔn)在R17中準(zhǔn)備立項(xiàng),這部分頻率的通信標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有完成,也需要推動(dòng)完成。另外,在什么樣的應(yīng)用場(chǎng)景下能充分發(fā)揮毫米波的優(yōu)勢(shì),降低劣勢(shì),也是整個(gè)行業(yè)要充分論證的。
新聞來(lái)源:通信信息報(bào)
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