毫米波討論漸熱,產業鏈攜手發掘5G潛能

作者:刁興玲 責任編輯:刁興玲 2020.08.28 18:06 來源:通信世界全媒體

通信世界網消息(CWW)目前5G商用正在不斷擴展,覆蓋亞洲、北美、歐洲、中東及非洲、拉丁美洲、澳大利亞等國家和地區。全球超過35個國家已經部署商用5G網絡,超過80家運營商已經部署商用5G網絡。預計到今年年底,5G手機出貨量將達到2億部。

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毫米波市場空間巨大

5G要想成功商用離不開終端、網絡的支撐,更離不開頻譜的支持。5G部署基于兩大類頻段:一個是6GHz以下(FR1)頻段,另一個是毫米波(FR2)頻段。FR1頻段已異常擁擠,而毫米波頻段雖然覆蓋能力相對中低頻段較弱,但毫米波頻段豐富的頻譜資源可以實現高速的數據傳輸,并顯著提高容量,對于充分釋放5G性能、容量、吞吐量的全部潛能而言至關重要。

為探討毫米波的進展,8月27日,GSMA協會攜手運營商、設備商、芯片終端廠商、測試廠商以及高校等產業鏈伙伴召開了“毫米波技術深入解讀研討會(以下簡稱研討會)”。在研討會上,產業鏈共話5G毫米波,共探未來市場機遇。

“從2020—2034年,在15年的時間里,業界對毫米波頻譜資源的利用有望推動全球GDP增長5650億美元?!盙SMA首席監管官John Giusti曾這樣預測5G毫米波業務發展前景??梢?,毫米波對于5G是不可或缺的。

而在中國,根據GSMA報告,預計到2034年在中國使用毫米波頻段所帶來的經濟受益將產生約1040億美元的效應。毫米波將為諸多應用場景帶來全新體驗和價值。

毫米波優勢與挑戰并存

為何毫米波會有如此高的規模效益,這是因為毫米波具備多方面優勢。毫米波最大的優點是帶寬資源豐富,能夠提供極大網絡容量。Ookla最新數據分析顯示,基于6GHz以下頻段(比如3.5GHz、2.6GHz)的現網實測,發現5G下載速率比4G LTE快5倍,而與6GHz以下頻段相比,5G毫米波終端的實測下載速度快4倍,平均速率高達900Mbit/s,峰值速率超過2Gbit/s。毫米波的高容量特性有助于推動運營商提供無限流量套餐,這對消費者是重大利好。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。這將帶來全新機遇。

毫米波部署的初期側重于智能手機,部署主要由運營商驅動,且初期部署側重于城市人口密集區域。面向室內部署,毫米波能夠與Wi-Fi提供的現有無線服務互補,同時擴展至全新的終端類型,帶來卓越速度和無限容量的同時支持增強體驗。5G毫米波不僅支持高速率通信和更大容量,還具備低時延的特性。低時延特性能夠支持一系列全新服務,例如云游戲或云計算、工業物聯網應用的極高要求。

5G毫米波具備多方面優勢,但基于毫米波的覆蓋范圍小、衰減快、易受干擾等特點,有人認為毫米波難以商用。但高通針對移動終端推出多代解決方案支持毫米波應用,積極聯合行業伙伴克服技術挑戰,并持續推動毫米波技術演進及應用擴展,實現了毫米波技術和產品的成熟。

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針對毫米波的覆蓋范圍有限的問題。高通通過先進的波束成形技術,實現超過150米的毫米波傳輸。這項技術不僅通過仿真實驗得到了驗證,而且在外場測試中也得到了驗證,意味著毫米波能夠實現與現有熱點和小基站的共址。

有人認為毫米波只能夠實現視距傳輸和固定傳輸,而事實是毫米波支持視距和非視傳輸?!?G設計中,我們有物理層信號能夠支持快速調整和切換附近的波束,這樣就可以很好地利用多路徑和反射。如果一個傳輸路徑被手部或身體其它部位遮擋,通過激活手機上的另一個模塊就可以快速找到一條新的傳輸路徑。我們還將這種轉換從基站內擴展到不同基站之間,這意味著毫米波傳輸在不同基站之間的切換也能夠快速實現,能夠支持信道快速切換?!备咄ü竟こ碳夹g高級總監駱濤解釋道。

關于支持毫米波的終端尺寸,很多人也存在誤解。而高通已經推出了毫米波模組,在非常緊湊的尺寸中集成了天線、射頻前端、收發器。一部手機可以采用多個這樣的毫米波模組,不僅滿足智能手機緊湊纖薄的設計需求,同時滿足功耗需求并提供最大化的性能。

無論技術和方案是多么完美都需要接受實際落地試驗測試,才能證明其可行性。高通在美國圣迭戈市進行了先進的5G毫米波OTA外場測試的場景。得益于先進的波束管理算法,即使在種種極具挑戰性的環境下,手機仍然能夠保持高速網絡連接?!巴瑫r,我們也在推進對Rel-16及未來版本新功能的系統仿真。比如,我們測試了集成接入與回傳(IAB),這個新功能不僅支持利用毫米波頻譜為用戶提供網絡連接服務,還能為毫米波小基站提供信號回傳?!瘪槤硎?。

值得一提的是,5G NR毫米波IAB支持更具成本效益、快速靈活密集部署,而動態拓撲結構能夠支持靈活分配回傳和接入資源,滿足動態需求,實現更高效率和可靠性。而高通在德國法蘭克福進行了基于28GHz頻段5G NR毫米波的端到端系統仿真毫米波覆蓋仿真測試,測試發現部署了IAB之后,覆蓋范圍明顯增加,網絡吞吐量也得到提升。

產業鏈合力加速毫米波商用

全球多個國家和地區正在加速毫米波的部署?!昂撩撞ㄔ谌蚍秶鷥纫踩〉昧吮容^可喜的商業化進展,截至2020年8月,已經有22家運營商在全球范圍內部署了毫米波5G系統,走在比較前面的包括美國、日本和韓國,也是重點在28GHz頻段部署了商用網絡?!敝袊苿友芯吭簾o線技術研究所副主任李男表示。而早在2017年7月,我國工信部就批復了新增毫米波試驗頻段,包括26GHz、38GHz,頻譜資源合計7.75GHz。

國內運營商、設備商、終端芯片廠商、模組廠商、終端廠商到測試廠商等產業鏈也一直在積極研究毫米波。例如,中國聯通便在積極加速毫米波研究。中國聯通研究院無線技術研究部副主任李福昌表示:“中國聯通在新技術研究、新生態構建、打造毫米波標準體系、新設備研發等方面加速推進毫米波產業鏈進展。中國聯通將通過開展冬奧場景毫米波試驗,帶動國內產業鏈加速發展,服務科技冬奧,展示中國通信行業實力,體現國企風范,在行業內率先形成產業生態,做好設備、芯片、終端的準備,搶占技術和部署先機?!?/p>

從設備廠商看,目前中興、愛立信等眾多公司正在積極研發毫米波。從終端方面看,已經有摩托、LG、三星等手機廠商推出毫米波商用智能手機,還有一些廠家已經支持了毫米波CPE。從芯片方面看,高通已經支持了毫米波商用芯片,三星和華為已經支持毫米波工程樣機。在生態合力之下,中國毫米波商用指日可待?!案咄ㄒ苍谕ㄟ^領先的產品及技術,積極加速毫米波在中國的落地,幫助行業釋放全新機遇?!瘪槤硎?。

技術演進永不止步,產業界也在積極推動5G的演進?!?月初,5G Rel-16標準正式凍結,Rel-16引入了許多支持毫米波的5G NR增強特性,例如集成接入及回傳、增強型波束管理、雙連接優化、節點特性及定位技術等。我們將一如既往地推動技術創新,在Rel-17及未來版本項目中將引入更多支持毫米波的5G NR增強特性,并將攜手產業鏈持續推動5G擴展,讓5G賦能各行各業?!瘪槤缡钦f。

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