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更快速率、更大容量、更低时延:产业链为5G毫米波商用蓄力

在全球快速部署6GHz以下5G商用网络的同时,5G毫米波也在产业链的积极推动下逐渐挣脱桎梏,为商用蓄力。
发布时间:2020-09-01 10:53        来源:通信产业报(网)        作者:高超

在全球快速部署6GHz以下5G商用网络的同时,5G毫米波也在产业链的积极推动下逐渐挣脱桎梏,为商用蓄力。

据了解,全球超过35个国家和地区已经部署商用5G网络,商用5G的运营商已经超过80家。其中,北美、欧洲、亚洲和澳大利亚等地运营商开始使用24GHz以上的毫米波频段部署5G网络。

而这些网络的部署,可以为今后全球运营商推进5G毫米波商用积累宝贵的经验。

优势挑战并存

目前,全球5G部署基于两大类频段,一个是6GHz以下频段,另一个是毫米波频段。与前者相比,毫米波频段拥有大量新特性,能够满足未来移动网络的多样性需求,但基于该频段的网络部署和商用也充满挑战。

高通公司工程技术高级总监骆涛博士认为,毫米波最大的优点是带宽资源比较丰富,能够提供极大的网络容量。

Ookla基于其旗下Speedtest应用的大量实测数据的最新分析显示,6GHz以下频段5G网络平均下载速率比4G LTE快5倍,而毫米波网络比6GHz以下频段快4倍。

此外,毫米波基站和支持毫米波的手机都能利用载波聚合或波束聚合实现数据传输,在减少干扰的同时支持密集的空间复用。5G毫米波还具备低时延的特性,能够支持一系列全新服务,例如云游戏或云计算。

鉴于这些优良特性,5G毫米波将为包括运营商、服务提供商、场馆所有者、设备厂商和终端厂商在内的移动生态系统创造价值。中国联通研究院无线技术研究部副主任李福昌指出,随着5G的发展,以及行业应用拓展,通信频段必然向毫米波方向发展。

不过需要指出的是,5G毫米波网络的部署也面临诸多挑战。首先,表现为覆盖范围有限且部署成本昂贵,需要运营商部署大量小基站。其次,仅支持视距传输,物体的阻挡会严重影响信号的传播。再次,此前仅大量应用于固定用例,比如无线回传和卫星。最后,要求终端外形尺寸较大,带来散热方面的挑战。

产业链共推毫米波

尽管困难重重,但是全球移动通信产业链企业正在通力合作,共同应对挑战,使毫米波可以应用于移动通信。据了解,在领先企业的积极探索下,行业已经找到了新的解决方案,克服了毫米波移动化所带来的一些困难。

针对覆盖范围和成本问题,高通公司通过先进的波束成形技术,实现超过150米的毫米波传输,这在仿真实验、外场测试中都得到了验证,毫米波能够实现与现有热点和小基站的共址。多路径和反射,能够支持毫米波的视距和非视距传输。自适应波束导向与切换能够解决毫米波易受阻挡的难题,支持稳健的移动性。

在移动生态协作下,多样化的毫米波终端已经落地。高通公司多代毫米波模组在非常紧凑的尺寸中集成了天线、射频前端、收发器,支持紧凑纤薄的5G手机设计,实现手机性能最大化。据悉,该产品支持的一加8毫米波版已于今年4月在北美上市,这款旗舰手机厚度仅为8毫米。在一加之外,中兴和移远通信等厂商已经实现了毫米波在移动热点产品和模组上的商用。

据介绍,国内三大运营商和产业界正在一起进行毫米波的外场测试。中国移动研究院无线和终端技术研究所副所长李男表示,测试的结果跟理论的分析数值还是比较吻合的,有效提升了行业对毫米波的信心,我们认为在毫米波会在2022年具备规模商用的能力,我们希望以SA为基础部署毫米波网络。

可以期待,毫米波将在2022年的北京冬奥会大放异彩。据悉,中国联通通过开展冬奥场景的毫米波试点验证,正带动国内毫米波产业链加速发展。

当然,这并非终点。随着5G移动毫米波演进,产业链正在积极突破技术边界,在5G R16版本冻结之后,准备将更多支持毫米波的5G NR增强特性引入5G R17及未来版本中,例如优化集成接入及回传,支持分布式部署;引入优化的网络覆盖和波束管理,减少系统开销、增强性能、提高网络覆盖;频谱也将得到进一步扩展,支持从52.6GHz到71GHz的频段以及免许可频谱,极大拓展频谱的利用范围……

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