5G毫米波展望

相關(guān)專題: 5G 毫米波 華為 無線 中國移動

本文作者:十一

本文來源:5G通信(ID:tongxin5g)

審閱:5G哥(5g@mscbsc.com)


隨著5G基礎(chǔ)建網(wǎng)日益完善,R16版本凍結(jié),5G下一階段關(guān)鍵技術(shù)備受關(guān)注,5G毫米波首當其沖,眾所周知,美國采用5G毫米波頻段建網(wǎng),從5G研發(fā)階段開始就將重心放在毫米波上,5G毫米波到底有什么魔力?如此備受青睞。


本文就一起來探索一下5G殺手锏----“毫米波”。


毫米波現(xiàn)在怎么樣了?


5G毫米波技術(shù)不再局限于歐美國家,全球各國都在加速推進5G毫米波部署,中國也在其中。


GSA在2020年10月發(fā)布數(shù)據(jù)稱,目前全球有130家運營商正在投資24250 MHz-29500 MHz頻段的5G網(wǎng)絡(luò),已有20多家運營商部署了毫米波5G系統(tǒng)。


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5G 毫米波頻段全球部署情況


美國運營商進展最快,美三大移動通信運營商包括Verizon、AT&T與T-Mobile US都已經(jīng)提供了毫米波5G商用服務(wù),中日韓緊隨其后。


目前高通、三星和華為海思均已發(fā)布5G毫米波芯片,截至2020年10月,已經(jīng)有37款商用及預(yù)商用5G毫米波終端(支持257、n258或n261頻段),其中5G毫米波智能手機19款、5G毫米波CPE設(shè)備8款。


5G毫米波預(yù)計將在2035年前對全球GDP做出5650億美元的貢獻,占5G總貢獻的25%。


5G基礎(chǔ)建網(wǎng)逐漸完善,整個行業(yè)乃至全球都在發(fā)力推動5G毫米波發(fā)展。中國移動技術(shù)專家曾表示,毫米波5G將在2022年具備可規(guī)模商用的能力。


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但目前5G毫米波的商業(yè)化還處在初期,產(chǎn)業(yè)鏈沒有全面開花。


哪些國家已部署5G毫米波?


5G毫米波早已成為各國家和國際組織的關(guān)注焦點,截至2020年10月,已有20多家運營商部署了毫米波5G系統(tǒng),一起來看看各國5G毫米波最新進展:


美國

除了普遍看好的28GHz頻段外,美國還在積極推進24GHz/37GHz/39GHz/47GHz的商業(yè)網(wǎng)絡(luò)部署,已在紐約、洛杉磯、芝加哥等多個城市進行毫米波商用部署,美三大移動通信運營商都已經(jīng)提供了毫米波5G商用服務(wù)。


韓國

在 2018 年平昌冬奧會中,就已經(jīng)將毫米波應(yīng)用在視聽轉(zhuǎn)播技術(shù)中,并在部分熱點區(qū)域,部署 28GHz 毫米波作為容量補充。


日本

已經(jīng)完成了26GHz和28GHz部分頻譜的分配或拍賣,在名古屋和仙臺等地也正在開展外場試驗,所使用的頻段也是28GHz為主。



中國

我國中頻段5G在2019年已開始商用,毫米波5G頻譜尚未正式發(fā)布,但已批準了24.75-27.5 GHz和37-42.5 GHz作為實驗頻段。目前已完成5G毫米波關(guān)鍵技術(shù)驗證,計劃在2022年逐步進行5G毫米波商用。


意大利

已進行毫米波頻譜資源的拍賣,德國和英國正在計劃之中。他們的使用頻段,主要集中在26GHz頻段(24.25-27.5GHz)。


澳大利亞以及東南亞部分國家

運營商計劃于今年或明年開始5G毫米波部署。


包括美國在內(nèi)的北美地區(qū)進展最快,其次是日本、韓國、中國。GSMA相關(guān)報告預(yù)計:到2034年,毫米波5G將為中國帶來1000多億美元的經(jīng)濟效益。


毫米波在中國有市場嗎?


隨著“新基建”戰(zhàn)略的推出,國內(nèi)運營商和設(shè)備商在5G毫米波建設(shè)上的節(jié)奏也開始明顯加快。


我國5G毫米波頻段資源雖然沒有進行正式分配,但毫米波研究和測試進展也在加速。


2020年3月24日,工信部明確發(fā)文,要求:“適時發(fā)布部分5G毫米波頻段頻率使用規(guī)劃”,“組織開展毫米波設(shè)備和性能測試,為5G毫米波技術(shù)商用做好儲備”。(點擊可查看公告詳情)


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截圖自工信部官網(wǎng)


2020年12月29日,工信部部長肖亞慶表示:2021年將新建5G基站60萬以上,有序推進5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及應(yīng)用,開展工業(yè)5G專網(wǎng)試點,并適時發(fā)布部分頻段5G毫米波規(guī)劃。


除了運營商,華為、中興、諾基亞、愛立信也都在加大毫米波研發(fā)。華為、中興、愛立信均已通過5G毫米波基站的功能、射頻、外場及OTA性能測試。


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華為海思芯片進行了5G毫米波關(guān)鍵技術(shù)的室內(nèi)功能測試;中興通訊與高通公司成功實現(xiàn)了基于智能手機的5G毫米波互操作性測試;愛立信截至2020年中,已經(jīng)完成超過20個商用網(wǎng)或試點的建設(shè)......


因為我們的Sub-6頻段資源相對較為充裕,所以對毫米波的需求并不像美國。但是5G毫米波在中國的市場并不亞于美國,關(guān)于中國“毫米波有沒有市場”的答案更是幾乎已經(jīng)沒有了任何的疑問。


在中國,毫米波是5G下一階段重點核心技術(shù)。


什么原因讓毫米波這么吃香?


與資源相對有限的Sub6G頻譜相比,毫米波具有頻譜豐富、連續(xù)性好的優(yōu)勢,毫米波可以輕松分配100MHz以上的帶寬資源,甚至達到400MHz或800MHz。


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與Sub-6GHz技術(shù)相比,毫米波5G擁有許多倍的頻寬優(yōu)勢


毫米波5G的無線傳輸速度可以輕松超過Sub-6數(shù)倍,無線傳輸速率可達10Gbit/s以上。中國移動此前外場測試結(jié)果顯示,小區(qū)峰值速率達到了14.7Gbps(基于800MHz頻譜帶寬)。


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圖源中國移動


有網(wǎng)友使用美版iPhone 12對Sub-6GHz和毫米波分別進行測速:


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5G測速結(jié)果:Sub 6GHz網(wǎng)絡(luò)


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5G測速結(jié)果:毫米波網(wǎng)絡(luò)


成績最差的毫米波網(wǎng)絡(luò),也比成績最好的Sub-6GHz網(wǎng)絡(luò)帶寬高出了200%,同時延遲降低了60%。


此外,5G毫米波還具有低時延的特性,這將支持云游戲、云計算等需要多感官協(xié)調(diào)的交互類服務(wù),也將滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的極高需求。


可實現(xiàn)體育館、廣場等人群密集場景的熱點覆蓋、園區(qū)智慧專網(wǎng)和固定無線寬帶接入,毫米波會被優(yōu)先用在人流量大、消費水平高,和對網(wǎng)絡(luò)需求極高的區(qū)域。


毫米波的大規(guī)模商用正是釋放5G全部潛力的關(guān)鍵。


挑戰(zhàn)當前,未來可期


全球5G毫米波產(chǎn)業(yè)蓄勢待發(fā),同時5G毫米波仍然面臨諸多問題,例如毫米波頻段傳播損耗大、覆蓋能力偏弱,因此連續(xù)覆蓋難度大,應(yīng)用場景受限等。


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毫米波可以被樹木遮擋(圖源LuxCarta)


此外,毫米波在技術(shù)方案、電性能指標、產(chǎn)品成熟度、成本等方面都有待逐步優(yōu)化。


主要包括:應(yīng)用技術(shù)和成熟度不高,設(shè)備成本目前偏高;支持毫米波的終端種類和數(shù)量仍需豐富;毫米波的基站測試技術(shù)與6GHz以下頻段存在較大差異,部分性能、指標和可靠性測試方案還需進一步完善。


總的來說,優(yōu)勢大于劣勢,Sub-6GHz頻段覆蓋廣,信號強且穩(wěn)定;毫米波速度快,時延低。5G聯(lián)合毫米波,將達到1+1>3的效果。


5G毫米波對我國產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)自主可控能力的重大挑戰(zhàn),更是一次變革的機會!


中國聯(lián)通將通過開展冬奧會場景毫米波試點試驗,帶動國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈加速發(fā)展。


中國移動研究院無線技術(shù)研究所副所長李男表示,預(yù)計在2022年實現(xiàn)毫米波商用。



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